Archives

L’avènement du Big Data: une (r)évolution ?

Laisser un commentaire

Il est difficile de contester la complexification de nos sociétés modernes : mondialisation, croissance continue d’une population dont les besoins intrinsèques augmentent, amélioration globale des niveaux de vie et d’éducation. Dans ce paradigme évolutif, les organisations humaines (institutions, communautés, entreprises) sont aujourd’hui contraintes de s’appuyer sur des méthodes innovantes d’analyse des données pour rester réactives, adaptatives, rigoureuses et précises dans l’accomplissement des tâches qui leur sont affectées. Le volume de données produit et à traiter par ces acteurs ne cesse d’augmenter. Si le constat n’est pas récent, la multiplication des appareils interconnectés et l’accès à Internet à tous et à tout instant rend l’analyse de ces informations hétérogènes très complexe. Ainsi, une entreprise doit être capable de réagir rapidement aux besoins mouvants du marché, à ses signaux trompeurs, à ses évolutions comme à ses crises. Les milliards de données transitant par les consommateurs sont une formidable source d’information permettant de mieux cibler les segments de clientèle et les évolutions d’un secteur d’activité (par exemple, différencier un buzz d’une tendance de marché réelle à moyen terme), mais aussi de suivre l’évolution de ses concurrents. Dans un autre contexte, les pouvoirs publics sont aujourd’hui fortement sollicités pour fournir une information de qualité au plus grand nombre, tout en démultipliant les services rendus possibles par l’avènement des Technologies de l’Information et de la Communication (TIC) : bienvenue dans l’ère du Big Data !

Définition

Big Data. L’expression fut sans nul doute le slogan des années 2011-2012 et sera celui de l’année 2013 dans la Silicon Valley. Elle a été introduite par le cabinet d’études Gartner en 2008. Elle fait référence à l’augmentation sans précédent du volume de données échangées dans nos sociétés, à l’hétérogénéité de leur nature et de leur source. Dans ce contexte, la capture, le stockage, la recherche, le partage, l’analyse et la visualisation des données doivent être reconsidérés. Ainsi, depuis l’explosion des télécommunications à la fin des années 1990, la quantité d’informations échangées en continu n’a jamais cessé de croître, dépassant toutes les prévisions. Le développement massif du web (deux milliards d’internautes dans le monde en 2012) y a largement contribué. L’avènement plus récent de l’Internet des objets (appareils connectés aux réseaux de télécommunication tels que les smartphones, ordinateurs, tablettes, capteurs en tout genre) va fortement accentuer cette tendance. Aujourd’hui, la fusion des réseaux de télécommunication avec les réseaux énergétiques physiques (électriques notamment) dits « intelligents » ouvre la porte à de nombreuses applications : essor du véhicule électrique, appareils électroménagers connectés capable de demand response, intégration des énergies renouvelables, interface et offre de services clients, analyse des usages, etc.

Quels défis ?

Les challenges du Big Data pourraient se résumer en quatre V : Volume, Variété, Vélocité et Visualisation.

  • Le volume : le challenge est de taille car la tendance du « toujours plus de données » s’est fortement accentuée en raison d’un coût du stockage générique en chute libre depuis plusieurs années, couplé au formidable boom des technologies de l’information et de la communication. Ainsi, Facebook héberge 40 milliards de photos tandis que Walmart gère sur le territoire américain plus d’un million de transactions client par heure, alimentant des bases de données estimées à plus de 2,5 peta-octets (250). D’ici à 2013 la quantité annuelle de données transférées sur le web devrait atteindre 667 exa-octets (260). Mais où commence le Big Data ? Les avis divergent. Selon Mike Driscoll, le CEO de Metamarkets, « si vos données tiennent dans une feuille Excel, vous avez du Small Data. Si une base de données MySQL est suffisante, on parle de Medium Data. En revanche, si vos données sont réparties sur plusieurs serveurs ou plusieurs machines, vous y êtes : les problématiques à traiter relèvent du Big Data ! ». Cependant, Cisco soulève un problème majeur : le volume de données échangées augmente bien plus rapidement que la capacité du réseau qui les fait transiter. Des nouvelles solutions de stockage des données en ligne commencent à se développer. Des sociétés comme Amazon, AT&T, IBM, Google, Yahoo ou AppNexus multiplient des offres de Cloud Computing et soulagent les entreprises en capacité tout en leur proposant une palette de services associés. Pike Research s’attend à ce que la croissance des revenus du Cloud Computing continue au rythme d’environ 30% par an, avec un marché augmentant de 46 milliards en 2009 à 210 milliards en 2015 ;
  • La variété : avec des sources de données de plus en plus nombreuses (internet, objets connectés, capteurs, etc.), il existe une forte hétérogénéité au sein des données collectées. Le besoin de structurer les informations est donc essentiel ;
  • La vélocité : l’obligation de prendre des décisions rapides et pertinentes est un gage de succès (et de survie économique !). Les outils d’aide à la décision basés sur l’exploitation des données doivent donc être les plus performants et efficaces possibles ;
  • La visualisation : si la quantité d’information disponible en entrée est gigantesque, le résultat de leur traitement en sortie doit être clair et concis au risque de ne pas être utilisé.

Deux défis complémentaires ont attrait à l’accessibilité et à la disponibilité de l’information. Les données sont souvent dispersées dans des silos et il est peut être difficile de les rassembler pour en avoir une vision claire, fiable et centralisée. Aussi performants que soient les algorithmes d’analyse, une déficience quantitative ou qualitative des données peut induire des résultats lacunaires voire erronés.

Quelle valeur ajoutée ?

Les organisations de toutes natures ont pris conscience de la valeur des données qu’elles possèdent, et comment leur utilisation peut les différencier, leur permettre d’approfondir leurs connaissances ou d’améliorer leur efficience structurelle. Par le biais d’outils d’analyse de plus en plus sophistiqués, l’idée centrale est bien le traitement de plusieurs milliards de données afin de dénicher l’information pertinente qui permettrait de prendre la bonne décision. Par exemple, les données générées par un consommateur sont une source précieuse pour les services marketing qui peuvent ensuite personnaliser leur publicité.

L’intérêt d’analyser ces données ne se cantonne pas au monde des affaires, où le souci de performance, de compétitivité et de rang sur les marchés est le principal moteur. Les données collectées par les organismes publics sont également au coeur du phénomène. Par souci de transparence envers ses citoyens, les pouvoirs publics sont encouragés à mettre à leur disposition l’information qu’ils détiennent. Les organismes étatiques trouvent un fort intérêt à ce partage, qui stimule par la même occasion la créativité et l’innovation. Les citoyens et les entreprises peuvent exploiter les données disponibles pour créer de nouveaux services (applications mobiles, web).

Quelques exemples :

  • La numérisation de la médecine pourrait à terme faciliter le diagnostic des médecins et le traitement des patients, tout en optimisant les coûts ;
  • Les données institutionnelles et publiques sont de plus en plus utilisées pour améliorer l’efficience fonctionnelle des villes : Cisco a annoncé début décembre son association avec la Startup Streetline pour s’attaquer à la gestion des places de parking à San Francisco en temps réel ;
  • Du côté des industriels, General Electric a annoncé début décembre plus d’un milliard d’investissements à moyen terme afin de proposer des solutions Big Data à ses clients ;
  • Imaginez le nombre de données nécessaires à la construction d’un Airbus A380, ou d’une turbine à gaz de centrale thermique !
  • La réflexion orientée service est l’un des paradigmes fleurissants des technologies de l’information, en lien avec de nombreuses autres disciplines comme les opérations, la comptabilité et la finance.

Quel marché ?

L’information est un enjeu stratégique de premier ordre : la collecte et le traitement des données font l’objet de plus en plus d’investissements. Le marché de la gestion et de l’analyse de données est actuellement estimé à plus de 100 milliards de dollars et croît de près de 10% par an, soit environ deux fois plus vite que le marché global des logiciels. Selon Gartner Research, le Big Data sera à l’origine de la création de 4,4 millions de postes dans l’industrie des TICs à travers le monde d’ici à 2015, et plus de 1,9 million aux Etats-Unis. La thématique est souvent citée comme l’une des priorités par les investisseurs de la Silicon Valley. De ce fort potentiel économique est née une course sans précédent aux algorithmes de gestion les plus innovants et les plus efficaces : creusets d’innovation et de savoir (notamment mathématique et informatique), les universités californiennes comme UC Berkeley et Stanford s’attaquent à ces défis. En matière de possession de données et de potentiels d’investissements – notamment dans la recherche, les majors comme Amazon, Google ou Facebook sont de manière logique les acteurs principaux du Big Data. En parallèle, les startups fleurissent en proposant des logiciels, des plateformes et des services de gestion de données surfant sur cette philosophie. Dans la Silicon Valley, Platfora, Continuuity ou Metamarkets tirent par exemple leur épingle du jeu.

Le Cloud Computing

Cloud et Big Data sont deux éléments indissociables. Aujourd’hui, les majors IBM, Google, Yahoo ou AppNexus proposent tous des services de Cloud Computing. Le NIST (National Institute of Standards and Technology) définit le Cloud Computing comme un modèle permettant un accès réseau pratique et à la demande à une famille de ressources informatiques partagées par tous (par exemple, des serveurs, des réseaux, du stockage, des applications, etc.) qui peuvent être rapidement mobilisées ou libérées en utilisant des efforts minimaux de gestion ou d’interaction avec le fournisseur de service. Le Cloud Computing permet, entre autres, de développer des modèles de gestion et d’optimisation, de services par répartition (du type « Pay-as-you-Go »), des solutions de stockage et une offre dynamique. La disponibilité de la ressource est très élastique, les puissances de calcul disponibles et l’espace de stockage étant théoriquement infinis. Pas de Cloud sans transit des données, pas de Big Data sans Cloud !

Conclusion

Si le Big Data est souvent présenté comme un formidable outil, plusieurs dérives inquiètent cependant les citoyens et les pouvoirs publics : information personnelle difficile à gérer en matière de confidentialité, problématiques de sécurité des données financières et stratégiques. Les questions de cybersécurité accompagnent l’essor du concept : les débats publics, académiques et industriels se multiplient. Pike Research prévoit par exemple que le marché de la sécurité informatique estimé à 370 millions de dollars en 2012 atteindra les 610 millions en 2020. Ces défis mis à part, le potentiel offert par la disponibilité et l’accessibilité à cette foule de données – au moment où le monde se numérise à grande vitesse – reste un atout considérable pour le monde moderne.

Source : bulletins-electroniques.com

 

Découvrez les formations Techniques de l’Ingénieur :

Les nanoparticules sont-elles indigestes ?

Laisser un commentaire

Silice, dioxyde de titane ou encore aluminium, ces éléments aux dimensions nanométriques envahissent nos assiettes. La silice sert d’additif anti-agglomérant (E 551) pour des sauces, le dioxyde de titane est un colorant blanc (E 171) présent dans certains dentifrices, chewing-gum et autres friandises, et les nanoparticules d’aluminium  rendent le papier alu plus réfléchissant. Ces trois exemples ne sont qu’une partie des nanoparticules présentent dans nos assiettes. En effet, de multiples nanoparticules utilisées dans d’autres domaines (pneumatique, cosmétique, photovoltaïque) polluent les sols et viennent s’ajouter à celles parfois présentes dans les pesticides. Nos cultures ainsi contaminées servent de vecteur aux nanoparticules qui terminent finalement dans nos assiettes.

Or, ces particules sont tellement petites qu’elles pénètrent dans notre corps jusqu’à atteindre certains organes cibles comme les poumons, le foie ou encore la rate. Les lieux préférentiels d’accumulation ne sont pas encore très bien identifiés, et la cinétique de distribution des nanoparticules dans l’organisme reste à définir.

Plusieurs études ont néanmoins déjà prouvé que des nanoparticules inhalées se retrouvent dans les alvéoles pulmonaires, voie de passage possible vers le sang et les cellules. L’Institut national de l’environnement industriel et des risques (INERIS) a mis en place plusieurs programmes pour étudier la toxicité des nanoparticules en fonction de leur nature et de leurs dimensions. Son unité de toxicologie expérimentale a notamment étudié les nanotubes de carbones via des tests in vivo par instillation intratrachéale. Les scientifiques ont observé que les nanotubes de carbone ne franchissait pas la barrière pulmonaire et ne provoquait pas d’inflammation, concluant à une toxicité des nanotubes de carbone modérée. Rassurant ? Pas sûr. L’INERIS relativise ses propres résultats, précisant qu’ils ne peuvent être généralisés à d’autres types de nanotubes de carbone, et encore moins à d’autres sortes de nanoparticules, rappelant par exemple la dangerosité de celles du dioxyde de titane. En parallèle, l’Agence française de sécurité sanitaire de l’environnement et du travail (Affset) cite des études sur les particules de silice qui ne seraient pas cancérogènes ni génotoxiques, mais qui ne sont pas pour autant sans effet sur les cellules humaines, puisqu’elles peuvent en altérer la division.

Comme l’a quantifié le Centre d’analyse stratégique français dans une note fin 2011 : « Selon certaines études, près de 50 ans seraient nécessaires uniquement pour tester la toxicité de tous les nanomatériaux actuels. Les tests sur seulement 2 .000 substances par an pourraient coûter 10 milliards de dollars, et nécessiteraient le sacrifice d’un nombre considérable d’animaux de laboratoire chaque année ». Il apparait donc compliqué de tester la nocivité de toutes les sortes de nanoparticules existantes.

Dès 2009, dans son rapport Nanotechnologies et nanoparticules dans l’alimentation humaine et animale, l’Anses reconnaissait elle aussi son incapacité à conclure sur la toxicité pour le consommateur du fait de l’absence « d’outils métrologiques et de connaissances des usages alimentaires potentiels », et recommandait la nécessité de recenser les produits, alimentaires ou non, contenant des nanoparticules. Il aura fallu attendre trois ans pour exaucer ce vœu.

Depuis le 1er janvier, les industriels ont l’obligation de déclarer la présence de nanoparticules dans leurs produits. Cette réglementation fonctionne comme REACH, sur l’auto-déclaration : fabricants, distributeurs ou importateurs devront déclarer  les usages de substances à l’état de nanoparticules ainsi que les quantités annuelles produites, importées et distribuées sur le territoire français. Ces données concernent l’année 2012. Ils ont jusqu’au 1er mai pour effectuer cette déclaration directement sur le site dédié www.r-nano.fr. Un résumé des informations récoltées sera rendu public dès la fin de l’année.

Cette démarche unique en Europe permettra d’établir un état des lieux des nanoparticules existantes et pour quel usage. Pour le ministère de l’Ecologie, du développement durable et de l’énergie, ce « dispositif permettra également de collecter des informations sur leurs propriétés toxicologiques et écotoxicologiques, afin de guider les travaux de recherche et d’expertise sur les risques éventuels et les mesures de prévention à adopter ». Car l’absence quasi-totale de connaissance sur l’impact des nanoparticules sur la santé fait peur. En mai 2010, l’Affset constatait que seuls 2% des études parues sur les nanomatériaux s’intéressaient à leurs risques  pour la santé et l’environnement. Forte de ce constat, l’Affset se mobilise et coordonne notamment le projet européen Nanogenotox, dont l’objectif est d’identifier la toxicité sur les gènes et sur l’ADN de 14 nanomatériaux. L’Allemagne a elle aussi lancé une étude confiée à BASF pour définir des seuils maximaux d’exposition. En attendant d’en savoir plus, les différentes instances recommandent le principe de précaution.

Par Audrey Loubens, journaliste scientifique

 

Découvrez les formations Techniques de l’Ingénieur :

La transition et l’efficacité énergétique, vues par le CESE

Laisser un commentaire

Il publie deux projets d’avis, l’un abordé sous l’angle environnemental : « La transition énergétique : 2020-2050 – Un avenir à bâtir, une voie à tracer », l’autre sous l’angle économique « Efficacité énergétique : un gisement d’économies ; un objectif prioritaire ». Les deux rapports ont été soumis au vote en séance plénière du 9 janvier 2013.

Résultat : sur 164 votants, 154 pour, 3 contre et 7 abstentions pour l’avis sur la transition énergétique et sur 168 votants, 149 pour, 3 contre et 16 abstentions pour l’avis sur l’efficacité énergétique.

Le CESE espère que ces avis donneront un éclairage au débat et pourront servir de guide. Il défend une vision très large de la transition énergétique qui doit aborder les aspects environnementaux, économiques, géopolitiques, sociaux et sociétaux.
 
« Aller vers une société sobre en carbone en énergie n’est pas une option, c’est un impératif porteur d’opportunités, de nouveau mode de développement économique et de création d’emplois », rappelle Jean-Jouzel, rapporteur du rapport sur la transition énergétique. « Nous voulons une transition pertinente, réfléchie et partagée », estime quant à elle, Catherine Tissot-Colle, 2e rapporteur du rapport.

Quelle voie pour la transition énergétique ?

Quatre axes principaux ont été retenus par le CESE pour bâtir la transition énergétique. Ainsi, il recommande d’atteindre la performance économique et sociale, définir un mix énergétique, le jeu d’acteurs, et réussir le passage de la recherche à des filières industrielles françaises d’énergies renouvelables.

Le CESE a dénombré de nombreux scénarios énergétiques, mais tous ne sont pas définis sur les mêmes critères et les mêmes logiques. Il recommande au gouvernement de retenir ces scénarios, les évaluer et, à partir de là, d’évaluer des scénarios crédibles pour le pays. Ces évaluations devront comprendre des études d’impacts complètes du point de vue environnemental et socio-économique.

D’ici 2020, le CESE préconise de privilégier les énergies renouvelables ayant un vrai potentiel de développement, un haut niveau de recherche et de savoir-faire technologique pour bâtir des filières économiques autonomes. Il rappelle le besoin que la réflexion anticipe les destructions d’emplois, travaille sur l’évolution du savoir-faire par secteur et prévoit les reconversions. Il convient donc de favoriser la création de nouveaux emplois dès maintenant pour que France ait un rôle important à l’avenir.
 
« Il faut encourager des productions d’énergie à proximité des lieux de consommation, mais il faut vraiment structurer tout cela car l’optimum global n’est pas forcément la somme des optimums locaux », affirme Catherine Tissot-Colle. Le débat devra donc clarifier le rôle des acteurs publics. Selon le projet d’avis, l’Etat doit rester responsable de la cohérence nationale de la transition énergétique, de l’ensemble de la politique énergétique et de la fiscalité. Les rapporteurs recommandent toutefois de faire de la région le territoire privilégié d’organisation de « ce qui se passe en dessous, au niveau des départements, des communes et autres regroupements ». Ils sont en faveur d’une politique européenne de l’énergie.

Selon le CESE, le financement de la transition nécessite de donner un prix au carbone. Ce prix peut être défini par un marché de type quotas, des systèmes de taxes ou des ajustements aux frontières. Il convient d’analyser l’ensemble des systèmes existants et mettre à plat l’ensemble des systèmes fiscaux de l’énergie français car certains ne sont pas favorables à la transition énergétique. Pour ce faire, trois critères d’évaluation doivent être retenus : l’efficacité économique, la justice sociale et l’efficacité dans la lutte contre le changement climatique.

Enfin, le CESE recommande de rééquilibrer les budgets de la recherche pour atteindre des ruptures technologiques indispensables. Il incite aussi à explorer toutes les pistes de transformation et de valorisation du CO2, y compris le captage-stockage. La recherche en sciences humaines et sociales a également toute sa place pour accompagner les mutations sociales nécessaires.

Comment assurer l’efficacité énergétique ?

L’efficacité énergétique, c’est « moins de consommation d’énergie pour le même service rendu », rappelle Jacky Chorin, rapporteur du rapport sur l’efficacité énergétique. Il est donc impératif de commencer le débat par la question de la demande.

Le CESE voit trois conditions à la réussite de la transition : que l’efficacité énergétique soit considérée comme une vraie filière d’avenir, que la puissance publique s’investisse dans une vision à long terme (2050 pour le bâtiment) et que les pouvoirs publics donnent un signal politique fort et arrêtent les contre-signaux.

De quels contre-signaux, parle-t-on ? Les travaux de rénovation sont récemment passés de 7 à 10% de TVA. Le CESE propose donc que la TVA associée aux travaux d’efficacité énergétique soit abaissée à 5%, c’est-à-dire le taux appliqué aux biens et services de première nécessité. C’est le prix à payer pour qu’un message politique fort, confirmant que l’efficacité énergétique est une priorité, soit envoyé.

Les chantiers à accomplir sont colossaux. Les bâtiments représentent 44% de la consommation d’énergie en France, 55% du parc résidentiel a été construit avant toute réglementation thermique (la première date de 1974) et 75% du parc de 2050 est déjà construit. Déjà, on constate un certain écart entre les objectifs qui ont été fixés et le taux de rénovation réel. Les objectifs du Grenelle étaient d’atteindre 400.000 rénovations de logements à partir de 2013 et les nouveaux objectifs du gouvernement s’élèvent à 500.000. En 2011, on n’atteignait que 160.000 rénovations…

Ces rénovations sont très attendues par les professionnels du secteur. Pour cause : entre 100.000 et 150.000 emplois seraient induits par ces travaux d’efficacité énergétique. Mais pour ce faire, les pouvoirs publics doivent rapidement définir les normes de rénovation thermique dans le tertiaire. Le décret est attendu depuis plusieurs années. Sans cela, les professionnels ne poursuivront pas leur effort de formation et de structuration de la filière.

Le CESE identifie d’autres pistes intéressantes. Par exemple, la gestion intelligente de bâtiments pourrait permettre des gains d’énergie de 19 à 28% et l’individualisation des charges de chauffage communautaires de 15 à 20%. Il recommande aussi le lancement immédiat d’une concertation pour intégrer la performance énergétique dans les critères de décence pour la location. « Il n’est plus possible, à terme, de pouvoir louer des passoires énergétiques », estime Anne de Béthancourt, 2e rapporteur de l’étude.

Par Matthieu Combe, journaliste scientifique

 

Découvrez les formations Techniques de l’Ingénieur :

CES 2013 : iTwin « Connect », le Wifi en toute sécurité

Laisser un commentaire

La multiplication des réseaux wifi disponibles nous permet d’être connecté – presque – partout, mais souvent au détriment de la sécurité de nos propres données. Consulter son compte en banque (ou d’autres données sensibles et personnelles) sur un réseau wifi public peut relever, par exemple, de la plus pure inconscience. Avec le développement du télétravail, l’usage de réseaux wifi relativement peu sûrs tels que dans un hôtel, dans un aéroport ou dans un café a littéralement explosé.

Pour mieux protéger ses données et sécuriser la navigation sur internet en dehors de chez soi ou d’un réseau « ami », la startup singapourienne iTwin a eu une idée, qu’elle a d’ailleurs présenté lors du Consumer Electronics Show (CES) qui se tient cette année encore à Las Vegas (Nevada). Sa solution : « Connect », un petit module qui se connecte sur le port USB d’un ordinateur portable ou d’une tablette, permettant de crypter les données et de diriger vos informations vers un serveur hôte fiable – au choix vers les serveurs d’iTwin ou vers votre propre ordinateur une fois connecté à l’appareil.

« Connect » donne donc la possibilité à ses utilisateurs de naviguer sur la toile en toute sécurité, via un réseau privé virtuel sécurisé (RPV ou VPN pour « Virtual Private Network ») tout en étant connecté à un réseau wifi partagé ou non fiable. L’utilisation d’un RPV présente l’avantage de préserver la sécurité logique que l’on peut rencontrer à l’intérieur d’un réseau local.

Par Moonzur Rahman

Enfin des mesures pour retrouver la voie du solaire en France !

Laisser un commentaire

Selon le rapport de la Mission CGEIET/CGEDD sur l’éolien et le photovoltaïque, le déficit commercial du secteur solaire est estimé à 1,35 milliard d’euros en 2011. Les mesures retenues par Delphine Batho ont pour objectif de réduire ce déficit et créer une filière industrielle durable créatrice d’emplois.

Le dispositif déployé utilise deux mécanismes distincts suivant la puissance de l’installation. Pour les installations sur bâtiments de plus de 100 kilowatts crêtes (kWc) et les centrales au sol, des appels d’offres vont être lancés dès 2013. Pour les installations sur bâtiments de moins de 100 kWc (équivalent à une surface de toiture de 1.000 m²) des tarifs d’achats sont définis et seront ajustés chaque trimestre.

520 MW d’appels d’offres dès 2013

Un appel d’offre de 400 MW va être lancé pour les installations sur des très grandes toitures au-delà de 250 kWc (plus de 2.500 m² de panneaux) et les centrales au sol. Il sera constitué pour moitié de technologies matures sur ombrières et sur toitures, et pour moitié de technologies innovantes : photovoltaïque à concentration et photovoltaïque avec suivi du soleil. Un second appel d’offres sera lancé au cours de l’année 2013, ciblant notamment d’autres technologies innovantes dans le domaine solaire. Pour éviter les conflits d’usage, notamment avec les terres agricoles, les sites dégradés seront privilégiés. Les friches industrielles, anciennes carrières ou décharges, etc., pourront ainsi retrouver une utilité.

Pour les installations sur bâtiments entre 100 et 250 kWc, un système d’appel d’offres simplifié a été mis en place. Ce mécanisme consiste à répondre à un cahier des charges standard, élaboré avec les acteurs de la filière. Les résultats des premiers appels d’offres ayant été peu satisfaisants en termes de coût et de retombées industrielles, ils seront poursuivis mais avec un cahier des charges modifié. Le volume global reste inchangé à 120 MW sur un an, mais sera réparti en 3 tranches de 40 mégawatts au lieu de 4 tranches de 30 MW pour assurer une amélioration continue des projets d’une tranche à l’autre.

Des appels d’offres qui prennent en compte le climat

L’appel d’offres pour les grandes installations prendra en compte le coût et la compétitivité, mais aussi leur impact sur le climat. Ces critères ont vocation à soutenir la filière solaire française face aux importations à partir de pays qui ont soutenu leur industrie photovoltaïque par des aides tout en protégeant leur marché national d’importations.

De même, les appels d’offres pour les installations de taille moyenne intègrent un critère d’évaluation carbone du processus de fabrication des modules photovoltaïques. Cela est justifié par le fait que le bilan CO2 d’un panneau fabriqué en Europe est de 300.000 à 1 million de grammes CO2 équivalent par kilowatt crête, contre 800.000 à 1.700.000 pour un panneau importé.

Quel est le calendrier ?

La dynamique est lancée. La Commission de régulation de l’énergie a été saisie pour les deux projets de cahier des charges. Ceux-ci devraient être publiés au Journal Officiel de l’Union européenne au plus tard en mars 2013. D’ici le mois de septembre, les candidats devront avoir remis leur offre. Les lauréats de la première période seront désignés en novembre 2013 pour les installations sur bâtiments entre 100 et 250 kWc et avant mars 2014 pour les très grandes toitures au-delà de 250 kWc. Les projets de la première période seront mis en service en mai 2015 et les grands projets en mars 2016.

Quoi de neuf pour les petites installations ? 

Les installations résidentielles et les petites toitures de moins de 1.000 m2 sont soumises au mécanisme de tarifs d’achat. Delphine Batho a signé lundi les arrêtés tarifaires qui entérinent le doublement des volumes cibles de 200 à 400 MW par an pour ce type d’installations.

Par ces arrêtés, les tarifs d’intégration simplifiée au bâti sont augmentés de 5% pour soutenir le développement des installations photovoltaïques incorporées à la toiture du bâtiment. Tous les projets pourront bénéficier d’une bonification supplémentaire allant jusqu’à 10% si les cellules des modules photovoltaïques et l’assemblage des modules sont réalisés en Europe.

Le tarif dédié aux a installations non intégrées au bâti sera quant à lui baissé de 20%, mais également assorti de la bonification d’au plus 10%, afin de privilégier le développement des installations créatrices d’innovation et de développement local.

Combien cela va-t-il coûter ?

L’ensemble de ces mesures génèrera des investissements de plus de 2 milliards d’euros et permettra la création ou le maintien d’environ 10.000 emplois. Leur coût annuel pour la collectivité est maîtrisé et estimé entre 90 et 170 millions d’euros, soit environ 1 € à 2 € par an en moyenne par ménage.

Ces investissements seront payés à travers la contribution au service public de l’électricité (CSPE) prélevée sur les factures d’électricité. En 2012, la CSPE du photovoltaïque s’est élevée à 1,5 milliard d’euros. Elle représente 36% de la CSPE totale et 68% de la CSPE liée aux énergies renouvelables.

Par Matthieu Combe, journaliste scientifique

 

Découvrez les formations Techniques de l’Ingénieur :

Revue du web #37: les vidéos de la semaine

Laisser un commentaire

Cette semaine dans la première revue du Web de l’année :

  • Les robots n’échappent – malheureusement – pas à la fièvre du « Gangnam Style »… CHARLI-2 et Nao nous montrent toute l’étendue de leur talent ;
  • PhantomX, le robot hexapode au look d’araignée ;
  • Mettre le feu à la glace ? Oui, mais avec du carbure de calcium ;
  • L’armée s’intéresse au pneu du futur, sans air et increvable ;
  • Le gadget (inutile ?) de la semaine : « Useless Machine Advanced Edition », comme son nom l’indique ;
  • En bonus : une explosion nucléaire sous-marine, conduite en 1958 par les Etats-Unis.

Les robots n’échappent – malheureusement – pas à la fièvre du « Gangnam Style »

Vous n’avez pas pu y couper. Que vous ayez eu à subir le tube du rappeur sud-coréen Psy ou que vous ayez des goûts musicaux… quelque peu douteux, l’oppressant « Gangnam Style » vous a surement fait saigner les esgourdes. « Gangnam Style », dont le clip est la première vidéo à atteindre le milliard de vues sur YouTube fin décembre (et plus de 100 millions de vues supplémentaires depuis…) n’aura pourtant pas fait que des victimes humaines. Pour débuter cette trente-septième Revue du Web et première Revue de l’année 2013, nous vous donnons la preuve que les robots n’ont pu échapper, eux non plus, à la fièvre du « Gangnam Style ».

CHARLI-2, un robot élancé développé par une équipe de l’université publique de Virginia Tech, aux Etats-Unis (Etat de Virginie), avait pourtant un avenir radieux devant lui. Alors que l’US Navy croyait dur comme fer en ce robot, dont la version améliorée devrait servir de base de travail au futur ASH (« Autonomous Shipboard Humanoid ») un prototype de robot pompier qui sera présent à bord d’un navire, CHARLI-2 a été pris en flagrant délit de « Gangnam Style » fin octobre dernier. Le robot, quoiqu’un peu raide sur certains mouvements, ne s’en sort pourtant pas si mal.

Dennis Hong, qui dirige l’équipe conceptrice du robot pompier, va plus loin : « Si un robot peut s’acquitter de toutes les tâches nécessaires à l’extinction d’un feu, il peut accomplir d’autres tâches sur un navire, comme par exemple nettoyer le pont ». Comme tant d’autres destins brisés, CHARLI-2 devra-t-il revoir à la baisse ses ambitions, et balayer un pont au rythme de Gangnam Style en se rêvant pompier ?

Plus énervé, plus fluide, mais aussi moins polyvalent que CHARLI-2, le robot de la vidéo qui suit (Nao, de la société française Aldebaran Robotics) n’a pu s’empêcher de commettre à son tour une danse sur le tube sud-coréen. Son style affirmé lui aura même permis de remporter le titre lors d’une compétition de danse à Hanghzou, à 200 kilomètres de Shanghai, en novembre dernier.


PhantomX, le robot hexapode au look d’araignée

Les robots peuvent danser sur autre chose que « Gangnam Style », pour peu qu’on leur en laisse la possibilité. PhantomX est un robot tout terrain ressemblant à s’y méprendre à une araignée robotique, à un détail près : PhantomX ne possède que six pattes. Le robot hexapode, mis au point par les Américains de Trossen Robotics, est programmé pour réaliser six démarches différentes. L’une d’entre elles ressemble étrangement à une danse lascive, sensuelle, qu’il exécute au début de la vidéo qui suit.

Doté d’un servomoteur de type AX-12 Dynamixel, d’un contrôleur Arbotix, PhantomX est non seulement réactif, rapide, mais il fait aussi preuve d’une étonnante souplesse, grâce aux trois degrés de liberté dont disposent les pattes du robot hexapode. PhantomX peut également porter jusqu’à quatre kilos, est aussi agile sur le ventre que sur le dos, et ce pour la bagatelle de 1.200 dollars US (un peu plus de 900 euros).

Mettre le feu à des glaçons ?

La chimie a souvent été l’amie honteuse des prestidigitateurs, offrant aisément une certaine aura de mystère ainsi qu’un côté spectaculaire aux tours « inexplicables » de nombreux magiciens plus ou moins confirmés. Mettre le feu à la glace, lubie poétique aux allures d’impossible, devient alors un jeu d’enfant – pour peu que l’on sache s’y prendre.

La solution était à trouver… dans nos bonnes vieilles lampes à acétylène ! Composée d’un réservoir d’eau et d’un réservoir de carbure de calcium (CaC2), la lampe à acétylène repose sur la réaction entre les deux éléments : l’écoulement de l’eau sur le carbure de calcium, réglé à l’aide d’une vis, fournissait le débit nécessaire d’acétylène qui éclairait alors en brûlant. Ces lampes étaient très utilisées vers la fin du XIXe siècle et le début du XXe siècle, aussi bien par les spéléologues de tous poils que pour l’éclairage public de certaines villes.

La réaction chimique, très exothermique, est la suivante :
CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2

Revenons à nos glaçons : disposons-les dans un bac métallique, au fond duquel se trouve du carbure de calcium. Faisons intervenir une – ou deux – allumette(s), et le tour est joué. Techniquement, ce ne sont pas les glaçons qui prennent feu à proprement parler, ils ne fournissent ici que le « combustible »… En effet, le carbure de calcium réagit avec l’eau des glaçons pour créer de l’acétylène, qui prend alors feu au fur et à mesure qu’il est produit. Le feu fait fondre plus de glace, qui réagit et… crée de l’acétylène tant qu’il reste du carbure de calcium.

L’armée s’intéresse au pneu du futur, sans air et increvable

Rendre un pneu increvable tout en minimisant son usure et en fournissant un niveau d’absorption des chocs identique voire meilleur qu’un pneu traditionnel : tel est le défi que de nombreux fabricants de pneus se sont lancés il y a déjà quelques années, aux premiers rangs desquels le fabricant japonais Bridgestone et le Français Michelin. Au centre des trois vidéos suivantes, un nouveau genre de pneu est testé par l’armée américaine, en conditions réelles et en laboratoire.

L’apparence générale du pneu en dit beaucoup sur son fonctionnement : le pneu se base sur un système complexe de rayons en résine thermoplastique – résine rendue malléable par application de chaleur lui permettant d’être aisément coulée dans un moule ou « extrudée », puis durcissant à nouveau en refroidissant. Ce système innovant de rayons en résine donne à l’ensemble de la structure un aspect alvéolé lui conférant une grande souplesse, rendant le pneu capable d’absorber des impacts autrement plus dommageables pour un pneu traditionnel. Les rayons partent du moyeu, alors que le pneu et la jante semblent tout d’un bloc.

La première vidéo nous permet d’observer le pneu en conditions réelles, monté sur un véhicule de l’armée américaine. La déformation temporaire du pneu, lorsque le char léger surmonte un obstacle, est impressionnante. La seconde vidéo nous montre le même pneu, cette fois-ci monté sur un pick-up plus « classique » ; le pneu semblant plutôt bien se comporter sur terrain accidenté. Enfin, le pneu increvable passe un test balistique – avec succès – dans la troisième et dernière vidéo, la nouvelle structure ne laissant plus craindre le moindre risque de crevaison.

Le gadget (inutile ?) de la semaine : « Useless Machine Advanced Edition », comme son nom l’indique

Pour conclure cette toute première Revue du Web de l’année 2013, voici le gadget (inutile ?) de la semaine : « Useless Machine Advanced Edition » (« machine inutile, version améliorée » en français), un boîtier dont l’inutilité revendiquée haut et fort est élevée au rang de vertu, faisant de sa vacuité un véritable sacerdoce. Andreas Fiessler, le jeune inventeur allemand à l’origine du boitier, n’est pourtant pas le premier à s’infiltrer dans la brèche de ces exaspérantes machines dont la seule fonctionnalité est de s’éteindre seules.

Peut-être vous souvenez-vous de deux prédécesseurs de ce boitier, deux illustres « ancêtres » dont nous vous parlions déjà ici. Andreas Fiessler a pourtant décidé de pousser le vice un peu plus loin, le jour où son imprimante a passé l’arme à gauche. Plutôt que de se débarrasser de la machine dont seule la tête d’impression était défectueuse, le jeune Allemand a alors eu l’idée de son « Useless Machine Advanced Edition ». En connectant un servomoteur au slider de son imprimante, il permet à un doigt robotique – une simple tige de métal incurvée – de se déplacer sur un axe horizontal en fonction des interrupteurs à éteindre. Le positionnement du doigt est établi à l’aide d’un organe de contrôle classique, un régulateur PID (« Proportionnel Intégral Dérivé ») qui déplace la tige en moins d’une seconde avec une précision allant de 0,1 à 0,2 millimètre, amplement suffisante pour la tâche à accomplir. Le programme cherche alors les interrupteurs à éteindre, avec un plus grand degré de priorité pour les interrupteurs se trouvant à sa gauche. Le résultat est… saisissant.

Bonus : une explosion nucléaire sous-marine, conduite en 1958 par les Etats-Unis

Pour le bonus de cette semaine, replongeons-nous en pleine guerre froide, en 1958, alors que les Etats-Unis conduisaient de nombreux essais d’armes atomiques sur différents sites en plein cœur de l’océan Pacifique. Le 8 juin 1958, Umbrella explosa à une quarantaine de mètres de profondeur (150 pieds), au large de l’atoll de Bikini, un atoll des iles Marshall. La bombe, de « seulement » huit kilotonnes (moins que « Little Boy » ou « Fat Man », les bombes ayant explosé à Hiroshima et Nagasaki à la fin de la seconde guerre mondiale) crée une colonne d’eau gigantesque qui submerge presque instantanément le cargo au premier plan.

Le caméraman et l’équipe de tournage à l’origine de cette vidéo se trouvaient à plus de quatre kilomètres du site de l’explosion, qui a pourtant été rapidement atteint, à son tour, par un mini tsunami. La troisième vague, la plus haute de toutes, aurait atteint une hauteur d’environ 14 mètres selon les estimations du caméraman, obligeant l’équipe de tournage à se réfugier en haut d’un arbre avec le matériel, alors que la vague recouvrait entièrement l’ile.
 

 

Par Rahman Moonzur

CES 2013 : 3M présente un écran tactile multi-touch de 84 pouces

Laisser un commentaire

L’édition 2013 de l’International Consumer Electronics Show (CES) de Las Vegas a commencé très fort : la société américaine 3M a dévoilé un énorme écran tactile multi-touch dont la diagonale fait pas moins de 84 pouces – ce qui représente la bagatelle de… 2 mètres 13 – pouvant supporter quarante touches simultanées. Bien qu’encore au stade de prototype, le monstre de 3M est sans conteste la vedette de ce début de salon, qui se tiendra jusqu’au vendredi 11 janvier.

Ecran tactile « 4K »

Le prototype utilisé lors de la présentation aux journalistes tourne sous Windows 7, avec un logiciel utilisant Flash. L’écran, développé par 3M Touch Systems, se présente ici sous la forme d’une table tactile, ludique, bien que le fabricant américain envisage une version que l’on pourrait suspendre à un mur, comme un écran de télévision.

Le monstre de 3M offre surtout une résolution de 3840 x 2160 pixels, ce qui en fait pratiquement un écran au format 4K (une définition environ 4 fois supérieure au HD 1080p), une première pour un écran tactile. Le prototype supporte une quarantaine de touches simultanées, alors que la version définitive pourrait, selon le constructeur, en supporter près d’une centaine sans être mise en difficulté. La table tactile serait également suffisamment intelligente pour ignorer les touches provoquées par d’autres parties du corps, trop grosses, telles un coude ou la palme de la main.

La table tactile serait par ailleurs déjà en test : le musée des Sciences et de l’Industrie de Chicago utilise depuis peu une version afin de présenter des concepts scientifiques.

Un an après l’écran tactile de 46 pouces

3M avait déjà créé la surprise l’an dernier, lors de l’édition 2012 du Consumer Electronics Show, en présentant son écran tactile multi-touch de 46 pouces (une diagonale d’1 mètre 07), pouvant déjà supporter pas moins d’une vingtaine de touches simultanées, et d’une résolution de 1080p. Désormais disponible sur le marché, son prix à la vente est quelque peu prohibitif : 6 500 dollars (un peu moins de 5 000 euros), confirmant l’intention de 3M de s’orienter vers un marché d’entreprises, d’administrations, de musées, d’écoles ou encore d’universités. Le prix de la table tactile 84 pouces devrait donc logiquement s’indexer sur celui de son petit frère, alors que le prix de la grande majorité des écrans 4K dépasse les 10 000 dollars – et ce sans le multi-touch.

 

3M Company

3M Company (acronyme de Minnesota Mining and Manufacturing Company), créé il y a plus de cent ans aux Etats-Unis, s’est fait connaître pour avoir inventé et commercialisé le « Scotch » au début du siècle, puis les « Post-it » dans les années 1980. Le conglomérat est notamment présent dans les domaines de l’industrie et du transport, de la santé, de la signalisation, des affaires de bureau, de la sécurité, de l’électronique…

Ces composés chimiques qui inhibent les fonctions des cellules : cas du bisphénol A

Laisser un commentaire

Des chercheurs de l’Université de Bonn (Rhénanie du Nord-Westphalie) ont réalisé des expériences sur des échantillons de tissus de souris et d’êtres humains, et ont déterminé que certains composés chimiques bloquent les canaux calciques dans les membranes cellulaires. La circulation du calcium par ces canaux régule notamment la contraction des cellules musculaires cardiaques, l’activité des enzymes et la communication entre cellules nerveuses.

Selon des résultats récents, « le bisphénol A peut affecter l’équilibre hormonal et nuire aux activités des enzymes et des protéines de transport », explique Dieter Swandulla de l’Institut de Physiologie II à Université de Bonn. L’organisme atteint sera favorable au développement de maladies cardiaques, du diabète, de l’obésité, du cancer et des troubles neurologiques. « Les foetus et les nouveau-nés semblent être particulièrement sensibles au BPA », explique le physiologiste.

Le blocage par le BPA est un effet similaire à celui des médicaments administrés contre l’hypertension artérielle et les arythmies cardiaques, mais aussi proche de l’action d’agents neurotoxiques comme les métaux lourds. Cependant, comme la liaison du bisphénol A au canal calcique est réversible, le produit chimique peut être éliminé par l’organisme.

A titre de précaution, la Commission européenne a interdit en 2011 l’utilisation du bisphénol A dans les biberons. Toutefois, le bisphénol A et ses composés apparentés sont toujours présents dans l’environnement en très grande quantité : disques, billets de banque, emballages, boîtes de conserve, plombages dentaires, retardateurs de flamme… Ce produit étant aussi présent dans l’air sous forme de poussières, et ce, en quantités non négligeables, toute personne est donc chroniquement exposée à ces substances. « Il serait donc souhaitable de stopper complètement la production de BPA » a déclaré Dieter Swandulla. L’enjeu actuel est de trouver des substituts dépourvus d’effet nocif sur l’organisme.

*Le bisphénol A (BPA) est un produit chimique industriel utilisé pour la fabrication de matières plastiques et de résines synthétiques.

Source : http://www.bulletins-electroniques.com

Des dauphins licenciés, des robots embauchés !

Laisser un commentaire

L’armée américaine va désormais utiliser des robots pour détecter des engins explosifs sous-marins. Cette tâche était auparavant effectuée par des dauphins, spécialement dressés. En effet, leur sonar naturel en faisait des détecteurs hors pairs et particulièrement efficaces. Pour preuve, ils ont été envoyés en Irak et au Bahreïn avec pour mission la détection de plongeurs ennemis. Ces dauphins soldats n’iront donc plus risquer leur  peau puisque dès 2017, des robots seront utilisés à leur place. Plus précisément, 24 des 80 dauphins soldats seront redéployés, probablement aux côtés de leurs camarades les lions de mer affectés à la protection des ports. L’US Navy va donc se séparer de ses mammifères, pour intégrer dans ses rangs des robots.

Moins chers à fabriquer, plus rapides à programmer, les robots présentent des atouts non négligeables en ces temps de crise. Il fallait compter environ sept années pour former un dauphin à la détection sous-marine, et le programme « mammifères-marins » de la Navy s’élevait à 28 millions de dollars. Trop long, trop contraignant, trop cher. Pourtant, leur capacité à détecter les objets dans l’eau, même dans des eaux très profondes, en faisait un atout considérable pour l’armée américaine. Ils seraient capables de différencier des pièces de monnaie entre elles et de repérer une sphère de 8 cm de diamètre à plus de 100 m de distance ! Evidemment, le danger encouru par les dauphins faisait bondir les associations de défense des animaux qui ne peuvent que se réjouir du retrait de ces troupes marines.

Par Audrey Loubens, journaliste scientifique

Une application pour traduire le langage des signes

Laisser un commentaire

Les étudiants sont parvenus à créer un système capable d’analyser et de traduire le langage des signes, puis de le transmettre sous forme de message vocal vers un smartphone. Cet outil high tech de communication baptisé Enable Talk est composé d’une paire de gants équipés de 15 capteurs de flexion, associés à une boussole, un gyroscope et un accéléromètre qui analysent la position de chaque doigt dans l’espace et leurs mouvements.

La mini carte-mère insérée dans le gant contient un contrôleur qui regroupe toutes les informations et les transfère à un smartphone grâce à une connexion Bluetooth. Les signes sont alors traduits sous forme de texte par une application du moteur de recherche Bing. L’application diffuse ensuite une traduction vocale via les enceintes du smartphone.

Les gants sont alimentés par une batterie au lithium-ion pour une autonomie de huit heures. Grâce à ce système et son application pour smartphone, une personne sourde ou malentendante peut aisément communiquer, même si son interlocuteur ne maîtrise pas le langage des signes.

L’équipe ukrainienne à l’origine de cette brillante invention a été récompensée en juillet 2012 à Sydney lors de la finale du concours Imagine Cup, organisée par Microsoft.

Le prix de vente de l’Enable Talk devrait se situer autour de 300 euros, mais aucune date de commercialisation n’a encore été annoncée. Les créateurs ukrainiens tentent de convaincre des investisseurs afin de pouvoir lancer leur start-up et débuter la production.

Source : nouvellestechnologies.net

Curiosity, découvertes martiennes…

Laisser un commentaire

Le 5 août 2012, Curiosity atterrissait dans le cratère de Gale à la surface de Mars avec pour mission de collecter des informations en vue d’évaluer les hypothétiques traces d’une vie antérieure ou actuelle sur la planète. Dès son arrivée, et après avoir effectué un voyage de 567 millions de kilomètres sur huit mois, les scientifiques ont testé les instruments de Curiosity. Car bien que l’appareil ait été essayé sur Terre, il fallait mesurer les performances de l’engin dans l’atmosphère de Mars.

À un rythme assez lent, il a parcouru trois mètres le premier jour, l’exploration de la planète rouge a alors débuté. Au programme notamment : prises de photo, analyses du sol et de l’air ambiant et collectes de cailloux. Grâce à cette dernière étape dans l’exploration interplanétaire, le rover a permis de confirmer les soupçons concernant la présence d’eau sur Mars en découvrant des cailloux transportés originellement par le lit d’un ruisseau.

Curiosity aurait également mis la main sur des molécules carbonées en analysant le sable du site Rocknest. Par la chauffe du sol martien, l’instrument Sample Analysis at Mars (SAM) aurait décelé des traces de deux espèces moléculaires : de l’oxygène (O2) et du chlorométhane (CH3CI). Le chlorométhane apporterait éventuellement une preuve de la présence de matière organique, provenant d’un bombardement de micrométéorites ou de Mars. Il faudra néanmoins attendre début 2013 afin de savoir si Curiosity a lui-même contaminé le sol martien. Et que l’on ne s’emballe pas non plus, qu’il y ait du carbone et de l’eau sur Mars ne signifie pas que son environnement soit propice à l’apparition de la vie.

Qui plus est, l’annonce fracassante de John Grotzinger, le responsable d’exploration de la planète Mars qui avait prédit une découverte historique, digne de rentrer directement dans les livres d’histoire, est aujourd’hui démentie par la NASA. Par un communiqué, l’agence américaine a en effet enterré cette belle promesse : « À ce stade de la mission, les instruments du robot n’ont détecté aucune indication définitive de matière organique martienne ». Selon toute vraisemblance, les scientifiques seront à l’avenir moins prompts à fournir de nouvelles informations. Les pistes devront être vérifiées avec exactitude avant d’être communiquées. Il en va de la crédibilité de l’agence spatiale.

Les chercheurs, en plus de vivre aux horaires de Mars, doivent surveiller jour et nuit le robot de manière à recevoir et traiter au plus vite les informations qu’il transmet. Tout en sachant qu’une donnée met 40 minutes à parvenir jusqu’à la Terre. Pour que ce rythme soit plus vivable, le Jet Propulsion Laboratory (JPL) a ajusté un emploi du temps plus souple sur deux ans, la durée prévue de l’espérance de vie de Curiosity.

Prochaine étape, le Mont Sharp, une montagne de 5.000 mètres d’altitude située à huit kilomètres de distance. Il s’agit de la destination principale de Curiosity. Pour s’y rendre, trois mois seront nécessaires au terme d’une marche de 100 mètres par jour. Ce cratère de 3,5 à 3,8 milliards d’années pourrait se révéler particulièrement intéressant puisqu’il s’agit d’un site ayant été propice à la vie, donc éventuellement synonyme de nouvelles découvertes.

Un petit frère de Curiosity serait envoyé dès 2020, prévenait l’agence spatiale américaine le 4 décembre. La plate-forme et la conception devraient être conservées en vue de diminuer les coûts. Cette annonce intervient peu de temps après que la NASA se soit retirée du programme européen ExoMars. Curiosity 2 aura pour mission de rapporter des échantillons de roches martiennes les plus intéressantes. Moins limités en taille, les laboratoires terrestres pourraient ainsi les analyser plus précisément et peut-être détecter des traces de vie. L’engin sera doté d’une foreuse capable d’atteindre une profondeur de deux mètres, un endroit moins soumis aux rigueurs martiennes.

Par Sébastien Tribot, journaliste scientifique

Sources :

Nokia, nouveau venu sur le marché des tablettes ?

Laisser un commentaire

La rumeur se faisait de plus en plus insistante ces derniers jours : il y aurait bientôt un nouveau venu, et de taille, sur le marché des tablettes tactiles. Ce nouveau venu ne serait ni plus ni moins que le fabricant finlandais Nokia, deuxième plus grand constructeur mondial de téléphones mobiles derrière le géant coréen Samsung – après une domination de quatorze années sur le secteur. De nombreuses sources, dont certaines proches de Nokia, semblent s’accorder sur l’arrivée de la firme finlandaise sur le marché des tablettes tactiles sous la forme d’une tablette 10 pouces tournant sous Windows RT, la version de Windows 8 développée pour les processeurs ARM.

La tablette Nokia, l’arlésienne version finlandaise

L’idée d’une tablette tactile à la sauce Nokia a nourri de nombreux fantasmes chez les technophiles, et ce depuis quelques années. Les premières rumeurs, qui circulaient déjà il y a plus de deux ans, ont toujours été scrupuleusement démenties par la direction du groupe. Pourtant, en mars dernier, Marko Ahtisaari, en charge du design chez Nokia depuis février 2011, confirmait dans la presse finlandaise qu’un projet de tablette était bien dans les fourneaux, allant même jusqu’à annoncer passer près d’un tiers de son temps sur un « projet de tablette se démarquant des centaines de tablettes tactiles actuellement dur le marché ». Aucune déclaration officielle n’était alors venue confirmer les dires d’Ahtisaari.

La rumeur prend corps

C’est désormais au tour du DigiTimes, journal taiwanais de référence dans le domaine des technologies, et au site américain The Verge d’alimenter la rumeur qui ne semble plus en être une. C’est le DigiTimes qui a ouvert le bal, annonçant en début de semaine la probable présentation d’une tablette Nokia 10 pouces durant le premier trimestre de l’année qui vient, peut-être lors du Mobile World Congress qui aura lieu à Barcelone du 25 au 28 février prochain. Le site The Verge, s’appuyant sur des sources proches du dossier, est quant à lui beaucoup plus précis.

Batterie supplémentaire dans la housse

En effet, le site américain, spécialiste de l’actualité technologique, de l’information et des médias, annonce l’arrivée d’une tablette 10 pouces tournant sous Windows NT, précisant que la bête devrait vraisemblablement être équipée d’un écran au format équivalent à celui de la « Surface » de Microsoft, d’un clavier intégré, d’un port HDMI, d’un port USB ainsi que d’un slot destiné à accueillir une puce 3G. La surprise viendrait de la batterie externe intégrée à la housse, d’une autonomie de près de 10 heures, et dont la charge serait suffisamment rapide pour que la tablette revienne à 50 % de charge « en très peu de temps ».

The Verge révèle également que la tablette ne devrait initialement être produite qu’à un nombre réduit d’exemplaires, avant que le fabricant ne se tourne peut-être vers une version Windows 8.

Par Moonzur Rahman

Actualités de l’échange de quotas d’émission de gaz à effets de serre

Laisser un commentaire

Échange de quotas d’émission: la Commission présente des solutions possibles pour réformer le marché européen du carbone

La Commission européenne s’apprête à prendre deux décisions importantes pour remédier au déséquilibre croissant entre l’offre et la demande de quotas du système d’échange de quotas d’émission (SEQE) de l’UE. Dans l’immédiat, pour faire face à l’excédent de quotas d’émission qui s’est rapidement constitué, la Commission a présenté une proposition formelle de révision du calendrier des enchères qui vise à reporter la mise aux enchères de 900 millions de quotas d’émission («gel de quotas») lors de la troisième phase du SEQE de l’UE qui commence l’année prochaine. La Commission a également adopté aujourd’hui un rapport sur l’état du marché européen du carbone qui propose un éventail de mesures structurelles possibles pour résoudre le problème de l’excédent de quotas.

Mme Connie Hedegaard, membre de la Commission européenne chargé de l’action pour le climat, a déclaré à ce propos: «La Commission veut un marché européen du carbone encore plus dynamique, qui soit une véritable locomotive pour les autres marchés du carbone ailleurs dans le monde. Notre marché du carbone permet de réaliser des réductions d’émissions, mais à cause de l’offre excédentaire sur le marché, le SEQE ne stimule pas suffisamment l’efficacité énergétique et les technologies vertes, ce qui dessert l’innovation et la compétitivité européennes. C’est pourquoi, dans l’immédiat, nous proposons de reporter la mise aux enchères de 900 millions de quotas ces trois prochaines années. Nous ne devons pas inonder un marché qui est déjà engorgé. Il faut que les acteurs du marché soient fixés sur cette question avant la fin de l’année. Parallèlement, la Commission présente différentes mesures structurelles possibles pour résorber durablement l’excédent à plus long terme.»

L’excédent de quotas d’émission s’est constitué principalement parce que la crise économique a entraîné une réduction plus importante que prévu des émissions industrielles de gaz à effet de serre, qui à son tour a provoqué une baisse de la demande de quotas des entreprises. L’excédent devrait perdurer pendant la troisième phase du système, qui couvrira la période 2013 à 2020.

Gel de certains volumes de quotas à mettre aux enchères: une première étape nécessaire

À compter du 1er janvier 2013, date à laquelle commencera la troisième phase du SEQE de l’UE, la mise aux enchères deviendra la principale méthode d’allocation des quotas d’émission aux entreprises. En juillet dernier, la Commission a publié un projet de modification du règlement relatif à la mise aux enchères dans le cadre du SEQE de l’UE, visant à reporter la mise aux enchères d’une certaine quantité de quotas (voir IP/12/850). À l’issue d’un premier échange de vues avec les États membres au sein du comité des changements climatiques et d’une consultation publique, la Commission propose de réduire de 900 millions le nombre de quotas à mettre aux enchères au cours des années 2013 à 2015 et d’augmenter d’autant le nombre de quotas mis aux enchères à la fin de la phase 3.

Ce «gel» permettra de réduire la quantité de quotas qui sera mise aux enchères à court terme, tant que la demande restera très faible, et de l’augmenter plus tard, lorsque la demande se sera vraisemblablement redressée. Une analyse d’impact fournit de plus amples informations sur l’incidence de cette mesure.

Engager un vaste débat sur les mesures structurelles possibles

Le rapport sur le marché du carbone publié aujourd’hui retient six options et invite les parties intéressées à exprimer leur point de vue. Le Parlement européen et le Conseil avaient invité la Commission à examiner les solutions envisageables pour adopter dès que possible des mesures structurelles, y compris un retrait permanent de la quantité de quotas nécessaire pour résorber l’excédent.

Toute proposition législative de mesures structurelles présentée par la Commission à la lumière du débat public fera l’objet d’une consultation publique et d’une analyse d’impact exhaustive.

Contexte: la phase trois du SEQE de l’UE

Le SEQE de l’UE couvre actuellement environ 11.000 installations industrielles et quelque 40% des émissions de l’UE. Depuis cette année, il s’applique également au secteur de l’aviation.

Lors de la troisième phase, les émissions des installations industrielles et des centrales électriques devront être réduites de 21% par rapport aux niveaux de 2005 d’ici à 2020. Les principales nouveautés de la troisième phase sont les suivantes:

  • Instauration d’un plafond unique, à l’échelle de l’Union, limitant les émissions, au lieu du système actuel à 27 plafonds nationaux;
  • La mise aux enchères devient la principale méthode d’allocation des quotas, et remplace l’allocation à titre gratuit. En 2013, plus de la moitié des quotas seront mis aux enchères, et cette proportion augmentera progressivement chaque année;
  • Pour les quotas qui continueront d’être alloués à titre gratuit, mise en place de règles d’allocation harmonisées basées sur des référentiels ambitieux à l’échelle de l’UE en ce qui concerne la performance en matière de réduction des émissions.

Par Bertrand de Gerando

Source : avocats.fr/space/bertrand.de.gerando

Nos pôles de compétitivité manquent de… compétitivité !

Laisser un commentaire

L’Institut de l’entreprise, une association de dirigeants d’entreprises françaises et étrangères, vient de dresser un bilan décevant des pôles de compétitivité. Ces groupements seraient inefficaces, notamment au vu des financements attribués. Malgré les 4.5 milliards d’euros reçus depuis leur création en 2004, ces pôles ne produisent que 1.5% des brevets français, ne représentent que 4.5% des dépenses de recherche et développement mais surtout, ne sont à l’origine que de 5% des entreprises qualifiées d’innovantes ! Un rendement assez faible, en effet. Mais comment nos pôles de compétitivités, censés concurrencer directement les clusters américains, se retrouvent si mal utilisés ?

D’après l’Institut de l’entreprise, ce semi-échec s’explique par une trop grande variété de pôles, au nombre de 71. L’idée serait donc de se concentrer sur les domaines les plus intéressants et valorisables, quitte à ne plus compter qu’une quinzaine de pôles. C’est d’ailleurs le choix fait par les anglais et les allemands qui possèdent respectivement 7 et 15 groupements équivalents à nos pôles de compétitivité. Bref, un recentrage des activités, et donc des financements, paraît nécessaire. Cela va faire plaisir à la soixantaine de pôles qui pourraient être écartés…

Deuxième faille, la mise sur le marché, dernière étape du processus de R&D, est trop souvent mal préparée. La France a tendance à mettre l’accent sur les aspects techniques, négligeant les composants marketings, design et techniques commerciales essentiels pour imposer un produit et lui assurer des parts de marché.

Enfin, le rapport rappelle et regrette le manque de partenariat avec les grandes entreprises. Celles-ci n’ont en effet bénéficié que de 10% de la politique économique des pôles alors qu’elles représentent 62% de la R&D française, pour 53% des exportations. Cette distance entre le public et le privé ne date pas d’hier et a toujours été considérée comme une faiblesse. Peut-être que ce rapport, rappelant une nouvelle fois l’importance de collaborations étroites entre les deux univers, fera bouger les lignes.

Par Audrey Loubens, journaliste scientifique

Les biostimulants en quête de reconnaissance

Laisser un commentaire

Un biostimulant se veut un stimulateur de croissance naturel. Il peut contenir des extraits d’algues, de végétaux, de minerai ou encore des micro-organismes, le tout censé favoriser la croissance des plantes. Cet effet bénéfique est du à l’amélioration des défenses de la plante qui, ainsi stimulée, devient plus résistante. Trop ou trop peu d’eau, canicule, maladies, insectes, la plante est mieux armée et sa croissance n’est donc pas affectée par ces différents stress. Les biostimulants peuvent être comparés aux vitamines que certains d’entre nous prennent pendant l’hiver espérant moins tomber malade, pour combattre un moment de fatigue ou améliorer ses performances intellectuelles. Les biostimulants ont donc un fonctionnement bien différent des fertilisants. Pour rappel, ces derniers procurent à la plante des éléments nutritifs essentiels à son bon développement et parfois insuffisamment présents dans le sol tels que de l’azote, du phosphore et du potassium. Ils fonctionnent plutôt comme des compléments alimentaires. Un gros inconvénient des engrais est que la présence d’azote nécessite des conditions de stockage très rigoureuses de façon à éviter l’explosion. Sans parler des risques de pollution des nappes phréatiques par l’azote non utilisé par les plantes.

Malgré ces différences, les biostimulants sont aujourd’hui assimilés à des fertilisants. Encore mal connu, il faut reconnaitre qu’il s’agit encore d’un marché de niche. Michel Ponchet, chercheur du pôle « Agrobiotech » de l’Inra (l’Institut national de recherches agronomiques) estimait devant nos confrères de terre-net que cela représentait « sans doute 5% des cultures dans le monde, et plutôt sur des productions maraîchères et fruitières ».  Mais force est de constater que l’agriculture compte un nouvel acteur. Le premier congrès consacré aux biostimulants s’est déroulé en France au mois de novembre, attirant plus de 700 participants du monde entier, témoignant de l’attrait pour ces nouveaux produits. Devant l’essor de ces « vitamines agricoles », la commission européenne a décidé d’établir une réglementation dédiée aux biostimulants. Celle-ci devrait être adoptée en 2015. Pour Eric Liégeois, responsable du dossier à la direction Industrie de la Commission européenne, « obtenir la marque CE répond au besoin d’une reconnaissance pour rassurer les agriculteurs ». Il s’agira d’une procédure similaire à celle du règlement REACH pour les produits chimiques, c’est-à-dire une demande d’enregistrement des substances sur déclaration.

Par Audrey Loubens, journaliste scientifique

Terres rares : le Groenland est à acheter

Laisser un commentaire

« Au moins 25% de la demande mondiale durant 50 ans peut être fournie via le Groenland », révèle Damien Degeorges, auteur de Terres rares : enjeu géopolitique du XXIe siècle (Ed. L’Harmattan, 2012). On assiste dès lors à une « véritable course à ces terres rares du Groenland entre Etats-Unis, Union Européenne, Chine et Corée du Sud », témoigne-t-il.

Les représentants défilent sur l’île pour négocier des contrats d’extraction. Les Groenlandais ont pu voir Antonio Tajani, commissaire européen en charge de l’Industrie, puis le président chinois Hu Jintao en juin dernier. En septembre, le Président Sud-Coréen s’est même rendu directement au Groenland sans passer par Copenhague ! Début novembre, c’était au tour du ministre groenlandais des ressources naturelles de se rendre en Chine.

L’enjeu stratégique est important. Si le Groenland est actuellement un territoire autonome rattaché au Danemark, son indépendance à terme est quasiment inévitable. L’île gère déjà en indépendance ses ressources depuis 2010. Elle, qui ne compte que 57.000 habitants pour un territoire grand comme quatre fois la France, y voit l’opportunité de mettre fin à sa dépendance économique vis-à-vis du Danemark. « L’indépendance est une quasi-certitude à moyen terme », estime Damien Degeorges. Tout dépendra du niveau d’indépendance et des alliances qui seront nouées par le Groenland. L’enjeu pour le Groenland est de « choisir les bons investissements aux bons endroits », analyse-t-il.

Un uranium bien gênant

Au Groenland, les dépôts de terres rares sont souvent en lien avec des dépôts d’uranium radioactif. Or, l’île a adopté une tolérance zéro sur l’extraction d’éléments radioactifs depuis les années 1980. Pour l’instant, certains projets sont donc en stand-by. C’est le cas du projet d’extraction mixte terres rares-uranium de Kvanefjeld au sud de l’île. Il prévoit l’extraction de 40.000 tonnes de minerais par an.

« La question est en débat très intenses puisque c’est la clé pour déclencher certains projets, notamment ceux liés aux terres rares », témoigne Damien Degeorges. À l’occasion des prochaines élections qui auront lieu en juin 2013,  un changement de politique est peut-être en vue. Dans tous les cas, « on prévoit le début de l’exploitation très rapidement, en 2014 à peu près », révèle l’auteur. Et pour cela, la politique sur l’uranium aura nécessairement évolué.

Le Groenland , nouveau carrefour des échanges

La banquise Arctique ne s’arrête plus de fondre en été. Cet été encore, un nouveau record de fonte des glaces a été atteint. La banquise ne recouvrait plus que 3,4 millions de kilomètres carrés au 16 septembre 2012. Du fait du réchauffement climatique, traverser l’océan Arctique en bateau en été devrait donc être possible dans quelques décennies à en croire différents experts. « Le changement climatique fait que le Groenland et l’Arctique passent d’un statut de régions périphériques à région centrale », estime quant à lui Damien Degeorges.

De fait, le Groenland constitue un carrefour des intérêts américains, européens et à présent asiatiques dans la région arctique. Du fait du changement climatique, une nouvelle route maritime est possible à terme. Ceci signifie une réduction des distances d’environ 40% entre Asie et Europe et un accès à des ressources jusqu’ici difficilement accessibles.

Par Matthieu Combe, journaliste scientifique

Automobiles: 80g CO2/km en 2020 ?

Laisser un commentaire

Un projet de  règlement de la Commission européenne prévoit d’atteindre 95 grammes d’émissions de CO2/km (3,7 L/km)  en 2020 pour les véhicules particuliers neufs.  L’objectif « se décline pour chaque constructeur selon le poids des véhicules […], ce qui n’incite pas à l’allègement des véhicules qui est pourtant l’une des voie les plus aisées  pour réduire les émissions liées aux véhicules », regrette Lorelei Limousin, Chargée de mission Climat-Energie au sein du Réseau Action Climat France. Le poids moyen des véhicules vendus en Europe a  atteint en 2011 « le poids des véhicules vendus en 2003 », s’insurge-t-elle. La puissance  et le poids moyen des voitures ne cessent d’augmenter. Les progrès en termes de motorisation ont donc été pour partie annulés par ces hausses.

La masse et la puissance du véhicule jouent énormément sur sa consommation. En bridant la puissance des voitures à 130 km/h, qui est simplement la vitesse maximale autorisée sur autoroute dans la plupart des pays européens, la consommation des véhicules pourrait baisser de 40% en ville. Les constructeurs sont opposés à cette décision car ils disent vouloir vendre leurs voitures en Allemagne où il n’y a pas de limitations de vitesse sur certaines portions d’autoroute. Une législation européenne harmonisée est donc souhaitable.

Le texte prévoit déjà plusieurs dérogations

Le projet de règlement prévoit la possibilité d’obtenir des super-crédits, un véhicule électrique comptant, par exemple, pour plusieurs véhicules dans le calcul des émissions. Les « éco-innovations » font aussi gagner des crédits et les très petits constructeurs peuvent obtenir des dérogations. « À cause de toutes ces flexibilités, l’objectif de 95 grammes risque d’être dilué considérablement », prévient Lorelei Limousin. « Si on a par exemple 5% de véhicules électriques vendus en 2020 et que l’on a un facteur de 2,5 comme le souhaitent et font pression les constructeurs allemands à Bruxelles, on a une dilution de l’objectif de 95 grammes d’environ 10 grammes », explique-t-elle.

Pour maintenir la hausse des températures à 2°C et limiter la concentration de CO2 dans l’atmosphère à 450 ppm, les émissions des véhicules neufs devraient se limiter à 74 gCO2/km en 2020 et 60 gCO2 en 2025. Dans cette perspective, le Réseau Action Climat milite pour un objectif d’émissions de 80 gCO2/km à l’horizon 2020.

Quid des 2 litres aux 100 km ?

Le Premier ministre Jean-Marc Ayrault a créé la surprise à l’occasion de la Conférence Environnementale de septembre 2012 en invitant les constructeurs à atteindre l’objectif de 2 litres de consommation aux 100 kilomètres. Pour l’instant, aucune orientation n’a encore été fixée. De quel véhicule parle-t-on ? « Petit véhicule ou véhicule familial », « quel prix », « quel lieu d’assemblage » ? Parle-t-on d’un seul véhicule ou d’une « gamme de véhicule » ? s’interroge Bernard Jullien, directeur du Gerpisa, le réseau international de l’automobile. Affaire à suivre, donc.

D’ores et déjà, « PSA et Toyota ont atteint leur objectif 2015 et sont facilement en train d’atteindre leurs objectifs 2020 », se félicite Loreleil Limousin, ce qui n’est pas le cas de tous les constructeurs.

Par Matthieu Combe, journaliste scientifique

Le Parlement prudent sur l’exploitation des gaz de schiste

Laisser un commentaire

La fracturation hydraulique des gaz de schiste est interdite par la loi en France. Pas en Europe. Dans une résolution adoptée largement, mercredi 21 novembre, le Parlement européen s’est déclaré ouvert au développement des gaz de schiste, à condition d’en maîtriser les risques. L’amendement proposé par le groupe des Verts/ALE pour un moratoire sur la fracturation hydraulique a été rejeté. Le Parlement n’est pas habilité à trancher pour ou contre les gaz de schiste, choix souverain des Etats-membres, mais il entend cependant peser sur les modalités de production, via la législation européenne sur l’environnement.

Evaluation des risques

Les effets de la fracturation hydraulique sur l’environnement et la santé humaine ne peuvent être négligés, reconnaît la résolution. La Commission en a déjà pris la mesure en publiant trois études sur l’impact des gaz de schiste sur les marchés, le climat et la santé, en septembre 2012. Un cadre réglementaire « solide » en la matière est donc nécessaire, estiment les élus. La Commission ne peut être à la traîne sur les gaz de schiste : « sans délai », le Parlement l’appelle à établir des données de référence pour surveiller la qualité des eaux, potentiellement menacée par des fuites lors de la fracturation hydraulique.

Adapter le cadre actuel

Les directives sur l’eau, les déchets ou la responsabilité environnementale sont exploitables, mais le Parlement ignore si leur pleine application suffirait pour englober toutes les dimensions de la production de gaz de schiste. Il attend l’avis de la Commission, incitée, « une fois les études terminées, à proposer dès que possible (…) les mesures appropriées, y compris, le cas échéant, des mesures législatives ». A ce jour, l’exécutif européen reconnaît que certaines activités de production de gaz de schiste ne sont pas couvertes par les directives actuelles car les volumes extraits sont trop petits pour exiger une évaluation des impacts environnementaux. Pour la direction générale de l’environnement de la Commission, la règlementation sur les gaz de schiste, aujourd’hui dispersée, doit être rassemblée dans un texte unique. Une consultation publique va être lancée. Une proposition devrait être sur la table d’ici l’été 2013.

Par Catherine Abouelkhair

Source : euractiv.fr/energie-environnement/

La révolution numérique dans le domaine de l’énergie

Laisser un commentaire

Ce n’est pas le moment d’abandonner votre véhicule électrique : le numérique s’immisce dans l’énergie. Dès qu’une technologie devient numérique, tout change. Pour les novices, les avancées technologiques connaissent une nouvelle ascension en passant d’une vraie lenteur à une rapidité exponentielle. Rappelez-vous comment la recherche en ligne a bouleversé notre façon de collecter des informations, à quel point les réseaux sociaux ont changé notre façon de recevoir des nouvelles, et à quel point les ouvrages électroniques et les e-lecteurs ont transformé notre façon d’acheter des livres. Lorsqu’une technologie passe au numérique, des termes comme « bibliothèque », « journal » et « librairie » deviennent obsolètes.

Qu’est-ce qui définit le passage de l’analogique au numérique et quand peut-on dire que la transition a été faite ? Premièrement, le contrôle numérique d’une énergie, sous la forme d’électricité, nécessite des capteurs intelligents capables d’acquérir une tension et un courant, un traitement rapide des signaux numériques pour transformer des mesures brutes en informations pertinentes, ainsi que des montages spéciaux de type SMPS (alimentation à découpage) pour transformer de façon électronique la puissance en impulsions que le système peut manipuler. Deuxièmement, les systèmes d’énergie numérique doivent être mis en réseau et être reconfigurables sur le terrain pour pouvoir envoyer des données qui offrent des améliorations constantes et solutionnent des bugs tout en téléchargeant des mises à jour logicielles depuis un serveur. Troisièmement, le système doit être modélisé et simulé avec une précision et une vitesse élevées, y compris une interaction entre l’étage analogique et le code logiciel numérique embarqué. La simulation est critique pour tester, optimiser et valider des améliorations dans un environnement sécurisé pour qu’elles soient ensuite déployées en toute confiance sur des systèmes embarqués sur le terrain.

Lorsqu’une technologie analogique devient numérique, cela devient une technologie d’informations : donc un potentiel problème logiciel. La révolution de l’énergie numérique est mise en œuvre par de puissants outils logiciels, une puissance de calcul conséquente, des réseaux Internet sécurisés, des systèmes matériels embarqués spécialisés, sans oublier une chose importante : l’électronique de puissance.

Contrôler l’énergie avec l’électronique

La technologie permettant le contrôle électronique de l’énergie, plus connue sous le nom d’électronique de puissance, se présente sous la forme de transistors qui convertissent, contrôlent, manipulent et transfèrent de grandes quantités d’énergie électrique. Ces dispositifs de commutation de courant, qu’on appelle communément IGBT et MOSFET, convertissent des mégawatts de puissance électrique en centimes par watt. L’efficacité des systèmes énergétiques double environ tous les 11 ans alors que les prix diminuent de façon régulière. À l’heure actuelle, un système d’inversion bas coût peut contrôler 85% d’énergie en plus qu’un système des années 80, en ne perdant que quelques pourcents de cette énergie en chaleur dissipée. La capacité à manipuler de façon numérique les mégawatts de puissance avec des pertes minimes est une véritable révolution en soi.

Parallèlement, les performances des processeurs embarqués et des FPGA (field-programmable gate arrays) ne cessent d’augmenter. Alors que les systèmes de contrôle analogique étaient d’un meilleur rapport qualité/prix à la fin des années 90, l’avancée de la loi de Moore aide désormais les systèmes de contrôle numérique à remplacer leurs prédécesseurs analogiques. L’incorporation récente de composants de calculs DSP (digital signal processing) dans du matériel FPGA fait de ces FPGA une alternative très intéressante pour les systèmes de contrôle d’énergie numérique.

Le rapport qualité/prix des FPGA double tous les 14 mois, plus rentable que les 12 ou 13 mois que prend une équipe de 15 ingénieurs pour développer une conception embarquée personnalisée. En suivant le rythme exponentiel de la loi de Moore, les responsables en ingénierie se fient aux technologies standard. C’est tout l’intérêt des matériels comme le nouveau produit GPIC (general-purpose inverter control) NI Single-Board RIO, carte standard économique avec toutes les E/S nécessaires pour le contrôle électronique d’énergie et les toutes dernières technologies à base de FPGA et de processeur temps réel.

Les FPGA actuels offrent une architecture idéale pour les systèmes de contrôle électronique d’énergie car ils vous permettent de placer des modulateurs à largeur d’impulsion numérique haute fréquence (DPWM) personnalisés ainsi qu’un montage de contrôle numérique dans du matériel dédié. La reconfigurabilité inhérente aux FPGA est particulièrement utile pour les applications de réseau intelligent en matière de support, de maintenance et d’interopérabilité à long terme avec des standards et des protocoles de communication en perpétuelle évolution.

Les langages de programmation graphique au niveau système ainsi que l’émergence des cibles matérielles standard optimisées pour le déploiement commercial en volume, comme la nouvelle plate-forme GPIC de NI, offrent une alternative au développement matériel complètement personnalisé. Les systèmes standard reconfigurables éliminent le coût et le risque significatifs associés à la conception personnalisée de cartes pour le déploiement commercial en volume.

Peaufiner le cycle en V pour l’électronique de puissance

Les technologies numériques de contrôle d’énergie jouent un rôle majeur dans l’augmentation des performances et la réduction du coût des systèmes solaires, éoliens et de stockage d’énergie. La R&D de National Instruments investit pour offrir une chaîne d’outils complète pour la révolution numérique dans l’énergie. L’objectif est de peaufiner le concept en V pour l’électronique de puissance. Le cycle en V, issu des industries automobile et aérospatiale, décrit un processus intégré pour la conception et le test des produits. NI investit à chaque étape du V pour améliorer la conception, le prototypage et le déploiement de produits standard de contrôle numérique. L’objectif est d’éliminer les problèmes qui réduisent la productivité des équipes de conception embarquée.

L’approche de la conception graphique de systèmes commence par la co-simulation qui vous permet de développer le code LabVIEW FPGA dans un environnement de simulation haute fidélité capable de capturer l’interaction entre le système de contrôle numérique et l’électronique de puissance analogique. LabVIEW FPGA et le simulateur de circuit électronique de puissance NI Multisim ajustent automatiquement le pas de simulation pour capturer le comportement transitoire rapide de la circuiterie analogique et son interaction avec le système de contrôle basé FPGA. Par exemple, si le courant qui circule dans un inducteur résonne, la simulation ralentit automatiquement pour capturer l’effet sur le système de contrôle numérique.

Ce qui est le plus important c’est de permettre aux équipes de développer leur véritable code LabVIEW FPGA dans l’environnement de simulation puis ensuite de le déployer vers une cible FPGA physique sans difficulté. Cela permet un chemin de développement complètement bidirectionnel. À n’importe quel stade, du prototype à la post-production, les modifications apportées au logiciel mettent à jour automatiquement le code là où il a été référencé dans la chaîne de développement. L’objectif est d’écrire le code des systèmes embarqués dès le départ et de continuer à l’améliorer tout au long du développement. Vous pouvez concevoir le montage de l’électronique de puissance en parallèle avec le logiciel FPGA et le code du test automatique pour vous aider à évaluer les compromis en matière de conception non linéaire entre l’efficacité, les coûts et la durée de vie des composants. Ceci permet d’optimiser simultanément plusieurs objectifs en matière de conception, même des compromis réputés difficiles.

Pour éviter de devoir peaufiner manuellement le code généré au risque de le « contaminer », l’efficacité de l’utilisation des ressources FPGA doit être comparable au codage RTL (au niveau transfert de registres) conçu manuellement. En outre, la plate-forme de conception doit inclure des blocs mathématiques à virgule fixe ainsi que des bibliothèques IP d’électronique de puissance permettant un développement efficace des algorithmes de contrôle, de traitement du signal et d’analyse de puissance. Au final, la chaîne d’outils doit cibler des cartes de contrôle standard prévalidées capables de satisfaire les besoins spécifiques en termes de contrôle, d’E/S, de performances et de coûts des produits de contrôle numérique en volume.

Sur la partie droite du cycle en V se trouve le problème de savoir comment tester des systèmes complexes de contrôle numérique d’énergie et à puissance élevée. Auparavant, le plus gros problème était le manque de simulateurs temps réel pour la validation et la vérification. Il s’agit d’un autre domaine pour lequel la technologie FPGA offre une solution. Les mêmes outils de conception graphique de systèmes conviennent pour développer des simulateurs HIL (hardware-in-the-loop) rapides et temps réel pour la validation complète de systèmes électroniques reliés au réseau électrique principal.

Imaginer l’avenir

Cela peut sembler difficile d’imaginer un monde dans lequel l’énergie deviendrait un problème logiciel, à la recherche des bons algorithmes pour la convertir, la contrôler, la transférer et la stocker de façon efficace. C’est ce que la révolution numérique offre. Comment saurons-nous que c’est le cas ? Vous pouvez l’appeler technologie numérique de contrôle d’énergie si le système est numérisé et contrôlé de façon numérique, mis en réseau, reconfigurable sur le terrain, modélisé, simulé en s’améliorant de façon exponentielle en termes de rapport qualité/prix chaque année.

Quels grands défis d’ingénierie la révolution numérique dans le domaine de l’énergie vous aidera-t-elle à relever ? Une chose est claire : ces technologies ne cessent de croître en termes de performances et de voir leurs prix chuter, elles se retrouvent au cœur de systèmes à base d’énergie renouvelable, de réseau intelligent et de véhicules électriques.

Par Brian MacCleery

Source : zone.ni.com

Les éditions Techniques de l’Ingénieur vous souhaitent une très bonne nouvelle année

Laisser un commentaire

A vous tout d’abord qui nous avez fait confiance cette année, nous sommes ravis d’avoir pu vous épauler dans vos projets. Et tout autant à l’idée de vous accompagner en 2013, avec une offre encore plus complète : des gammes de formations de plus en plus riches, une activité de conseil au plus près de vos préoccupations, des logiciels des plus pratiques pour faciliter votre travail au quotidien, et bien sûr, des ressources documentaires toujours plus étendues.

A nos experts, auteurs, formateurs et autres partenaires ensuite, nous disons merci pour l’ensemble des projets réalisés au cours de l’année qui s’achève. Notre réussite, c’est d’abord et avant tout la vôtre. Et quelle plus belle manière pour vous remercier que de vous donner rendez-vous en 2013 pour de nouvelles collaborations ?

Au nom de toutes nos équipes donc, nous vous adressons tous nos vœux de réussite pour 2013, année que nous vous souhaitons riche en expertise et en efficacité dans tous vos projets.

Merci pour votre fidélité, et à bientôt

L’équipe de la rédaction,
Espace Veille & Actualité

Un « métamatériau » à mémoire de forme

Laisser un commentaire

Voilà un nouveau matériau étonnant. Totalement artificiel puisqu’élaboré par des chercheurs de l’université de Cornell, il se présente sous la forme d’un gel possédant la propriété de mémoire de forme. Cette propriété présente la particularité de s’exprimer en milieu liquide. Composé d’un maillage de molécules organiques, la structure de ce « métamateriau » consiste en des brins d’ADN synthétiques entrelacés à la façon de nids d’oiseau d’environ un micromètre de diamètre. Ces boules d’ADN proposent de fins espaces capables d’absorber de l’eau à la façon d’une éponge, ce qui fait gonfler l’ensemble.

Ces enchevêtrements d’ADN ont été obtenus par hasard. Les scientifiques tentaient de fabriquer un hydrogel exclusivement formé d’ADN. En mélangeant l’ADN synthétique avec des enzymes permettant à l’ADN de s’auto-répliquer en longues chaines, ils espéraient fabriquer un hydrogel sans liens. C’est alors qu’ils ont observé la création de ces structures en nids d’oiseau, formant un réseau en trois dimensions.

Autre curiosité : alors que ce gel s’écoule comme un liquide, quand il est plongé dans l’eau, il reprend la forme du moule à l’intérieur duquel il a été fabriqué ! Si à ce jour, la façon dont ce gel retrouve sa forme initiale n’est pas bien comprise, les chercheurs ont quand même leur théorie : les forces élastiques qui maintiennent la forme sont si faibles que l’association des phénomènes de tensions de surface et de la gravité suffirait à les briser. En revanche, plongé dans l’eau, les tensions de surface sont quasi-nulles et la flottabilité annule la gravité. 

Un tel gel pourrait trouver de nombreuses applications dans le milieu médical. Chargé de médicament, il permettrait de combler une blessure. Autre exemple, ce métamatériau pourrait servir de matrice 3-D pour la repousse de tissus. Un des concepts déjà validé est l’interrupteur à eau. Chargé en particules métalliques de façon à être conducteur, le gel est placé dans un tube entre deux éléments électriques. Dans l’eau, il se rétracte et empêche le courant de passer. En dehors de l’eau, il redevient liquide, remplit le tube et recrée le contact.

 

Par Audrey Loubens, journaliste scientifique

 

 
Découvrez les formations Techniques de l’Ingénieur :

Répondre au défi de la pointe électrique

Laisser un commentaire

La pointe électrique augmente d’environ 3% chaque année, alors que la consommation électrique n’augmente parallèlement que de 0,6%. En dix ans, la pointe électrique a augmenté de 28% ! Cette tendance à la hausse pourrait se poursuivre avec le développement de nouveaux usages de l’électricité notamment la voiture électrique.

RTE, le gestionnaire du réseau public de transport d’électricité de France métropolitaine, prévoit que la sécurité d’alimentation électrique devrait être assurée jusqu’en 2015. À partir de 2016, elle devrait devenir plus tendue en raison notamment de la fermeture de certaines centrales thermiques à énergie fossile. À cette échéance, la puissance manquante est estimée à 1,2 GW et à 2,1 GW en 2017. Pour prévenir d’éventuels problèmes, le décret vise un lissage de la demande et la garantie des fournisseurs d’électricité d’être en capacité de répondre à cette demande de pointe.

Montrer sa capacité à satisfaire cette consommation de pointe

Le principe du dispositif est simple : avec le mécanisme de capacité, les fournisseurs d’électricité doivent justifier leur capacité à assurer l’approvisionnement en électricité de leurs clients, au moment des périodes de pointe de la demande électrique. Pour cela, ils devront acheter des « garanties de capacité » à compter de 2015.

Les fournisseurs peuvent acheter ces « garanties de capacité » soit auprès des producteurs d’électricité, qui exploitent les centrales électriques en France, soit auprès des opérateurs d’effacement. Pour garantir la transparence du système, les producteurs d’électricité et les opérateurs d’effacement devront faire certifier leurs capacités auprès de RTE. En certifiant les capacités des producteurs et des opérateurs d’effacement, RTE calculera les obligations de capacités de chaque fournisseur selon le profil de consommation de leurs clients.

En achetant ces garanties, les fournisseurs apportent une rémunération complémentaire aux producteurs d’électricité pour la disponibilité de leurs centrales électriques, ce qui leur permet notamment d’investir dans les moyens de production de pointe. De l’autre côté, ils apportent des financements aux opérateurs d’effacement pour le développement de nouvelles offres commerciales d’effacement.

Ces garanties de capacité sont des biens échangeables et cessibles. Les fournisseurs d’électricité pourront acquérir ou vendre leurs garanties de capacité afin d’atteindre le montant de leur obligation de capacité. Les échanges de garanties de capacité vont donc constituer un marché qui permettra de donner une valeur à l’effacement et à la disponibilité des capacités de production en période de pointe.

Par ailleurs, le mécanisme de capacité incitera à l’efficacité énergétique. En effet, un fournisseur qui encouragera ses clients à diminuer leur consommation en prenant des mesures d’efficacité énergétique aura une obligation de garanties de capacité plus faible.

Favoriser l’effacement

Un effacement de consommation consiste à réduire la consommation d’électricité d’un site par rapport à sa consommation normale, sur une base volontaire, en cas de pointe de consommation.

Les opérateurs d’effacement sont des acteurs spécialisés dans le développement de telles offres. Ils proposent à leurs clients des solutions techniques pour mettre en pause, pendant quelques minutes ou quelques heures, certains de leurs équipements dont la consommation est flexible. Par exemple, pour les particuliers, il peut s’agir des radiateurs, ballon d’eau chaude, climatisation…  Ce système sera d’autant plus facilité par la généralisation du compteur intelligent Linky.

Plusieurs « pointes » sont en jeux

Les pics de consommation coûtent cher et ont un impact environnemental au travers des augmentations d’émission de CO2, puisque pour répondre à ces pics, le recours aux centrales thermiques fonctionnant au gaz et au charbon est bien souvent la solution privilégiée.

Ces pics de consommation mettent aussi en péril l’équilibre entre la production et la demande d’électricité. Plusieurs causes en sont à l’origine, notamment la place du chauffage électrique et le développement de nouveaux usages de l’électricité (équipements électroménagers, informatiques, recharges multiples).

Il existe plusieurs types de « pointes » de consommation d’électricité : la pointe journalière, qui varie selon les saisons, et la pointe saisonnière, très sensible à la température en raison du fort équipement en chauffages électriques. Les pointes de consommation ne sont pas forcément observées en même temps à l’échelle du territoire national, ce qui suppose aussi une bonne gestion du réseau. Notons que les records de consommation, qui ont souvent lieu lors de vagues de froid exceptionnelles, sont atteints lorsque la pointe journalière se superpose à la pointe saisonnière.

Par Matthieu Combe, journaliste scientifique

Revue du web #36 : les vidéos de la semaine

Laisser un commentaire

Cette semaine dans la revue du Web :

  • « Pinokio », la réplique de la mascotte du studio américain Pixar, recréée par trois étudiants néo-zélandais ;
  • Le retour de la mule-robot quadrupède « Big Dog », fer de lance de la Boston Dynamics ;
  • Après « Big Dog », «le robot humanoïde « Pet Proto » n’est pas en reste ;
  • Les effets de l’inhalation de l’hexafluorure de soufre, aux antipodes de l’hélium ;
  • Le gadget (inutile ?) de la semaine : Wiki Weapon, le « do it yourself » de l’arme à feu ;
  • Et enfin en bonus : la toute première photo de la double hélice de l’ADN.

« Pinokio », la lampe de Pixar crève enfin l’écran

Débutons cette trente-sixième Revue du Web avec un hommage, celui de Shanshan Zhou, Adam Ben-Dror et Joss Doggett. Les trois comparses, étudiants en design industriel à la Victoria Univesity de Wellington (Nouvelle-Zélande), fans inconditionnels des productions sorties du studio américain Pixar (depuis leur premier film, Toy Story, sorti en 1995, en passant par Le monde de Nemo en 2003, Ratatouille en 2007 ou encore plus récemment Wall-E) ont décidé de donner vie à la célèbre mascotte Pixar, une lampe de bureau répondant au doux nom de « Luxo Junior », dont la curiosité et les réactions semblent étonnamment humaines.

Programmée dans le langage « Processing » et s’appuyant sur pas moins de six servomoteurs, une webcam, et le fameux circuit imprimé en matériel libre « Arduino » pour l’animation, la lampe rebaptisée pour l’occasion « Pinokio » semble jouir d’un sens accru de l’interaction. Réagissant aux moindres mouvements et dotée d’un logiciel de reconnaissance faciale, la mascotte du studio américain possède également un capteur la rendant aussi sensible aux sons de son environnement. Son comportement, mélange habile de naïveté enfantine et d’un besoin maladif d’attention, en séduira ou en agacera plus d’un. La poésie douce heureuse du studio Pixar est en tout cas bien présente ici. La lampe vit tant qu’elle en crève l’écran, mais pour ce qui est de l’éteindre, c’est une toute autre histoire…

Le retour du robot quadrupède « Big Dog », de la Boston Dynamics

« Big Dog » est de retour, plus impressionnant que jamais… La mule-robot, qui fait les beaux jours de la très prolifique société américaine Boston Dynamics, nous revient avec plus d’un nouveau tour dans son sac, renforçant encore le prestige – mérité – dont jouit cette société dans la communauté scientifique. Le programme « Leader Follow » permet désormais de contrôler à l’aide d’une commande vocale le robot, qui suit alors presque au doigt et à l’œil son maître, nonobstant les difficultés du terrain. Le robot analyse les obstacles dont il doit se défaire, puis… s’en défait, méthodiquement, à son rythme.

Big Dog est une mule-robot quadrupède, ayant plus ou moins l’allure d’un gros chien trapu, développé par la Boston Dynamics en collaboration avec le fabricant de robots à usage militaire Foster-Miller, le Jet Propulsion Laboratory (coanimé par la NASA), la Harvard University Concord Field Station et financé par la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), agence affiliée au Département de la Défense américain, et chargée de la recherche et du développement des nouvelles technologies destinées à des fins militaires.

Big Dog a été conçu dans un but bien précis : transporter du matériel militaire sur des terrains impraticables pour des véhicules traditionnels sur roues, à l’aide d’un moteur deux temps à un cylindre activant les quatre pattes de la mule. Le moteur entraine une pompe hydraulique qui, à son tour, entraine les quatre actionneurs de chaque jambe, à raison de deux pour la hanche, une pour l’articulation du genou et une au niveau de la cheville. Le bon fonctionnement de chacun des actionneurs est assuré par un cylindre hydraulique, un servo-distributeur hydraulique, un capteur de position ainsi qu’un capteur de force.

Le poulain de la Boston Dynamics, en constante évolution, a d’ores et déjà essuyé le feu du conflit afghan.

Boston Dynamics : après Big Dog, Pet Proto n’est pas en reste !

Quand on vous dit qu’ils sont prolifiques et qu’ils ne manquent pas de poulains, chez les Américains de la Boston Dynamics… La mule robot Big Dog n’est pas la seule à connaitre des améliorations : après Cheetah, le robot sprinter si rapide qu’il dépasse même le recordman du monde du 100 mètres, le Jamaïquain Usain Bolt, c’est au tour de « Pet Proto » de connaitre quelques mises à jour substantielles. Ni la Boston Dynamics, ni le Pentagone, ni le DARPA (qui finance également le projet) ne communiquent sur les caractéristiques techniques de Pet Proto, sujet au combien sensible puisque touchant de près à l’armée américaine.

Pet Proto est un ambitieux projet de robot humanoïde bipède, proche cousin tout en muscles de Petman. Destiné aux champs de bataille, Pet Proto semble avoir été développé pour être capable d’effectuer des missions de reconnaissance sur le terrain, en éclaireur. La vidéo suivante nous montre comment le robot bipède se débrouille face à un parcours du combattant spécialement conçu par la Boston Dynamics pour tester ses robots, le « Robotics Challenge ».

On peut donc observer Pet Proto se défaire – bien qu’encore maladroitement – d’un obstacle en hauteur, d’un fossé ainsi que d’un escalier de quatre marches… L’autonomie n’est pas encore au rendez-vous, mais au train où progressent les petits protégés de chez Boston Dynamics…

L’hexafluorure de soufre, aux antipodes de l’hélium

Classique de la chimie récréative : inhalez de l’hélium et votre voix devient plus aiguë pendant un temps relativement court. Plus inhabituel : inhalez de l’hexafluorure de soufre et votre voix devient alors bien plus grave… La raison du changement de timbre temporaire est simple : la densité de l’hélium est peu élevée, la vitesse du son dans l’hélium est près de trois fois supérieure à celle de l’air, or la fréquence fondamentale d’une cavité remplie de gaz est proportionnelle à la vitesse du son. L’augmentation des fréquences de résonance de l’appareil phonatoire entraîne alors la hausse temporaire du timbre de voix.

Le contraire se produit avec l’hexafluorure de soufre : l’inhalation de ce gaz plus dense que l’air diminue les fréquences de résonance de l’appareil phonatoire, entrainant une baisse temporaire du timbre de voix, d’où découle cette impression de voix sortie d’outre-tombe. Les deux vidéos suivantes, l’une montrant un professeur de chimie devant sa classe, l’autre provenant de l’émission américaine à succès « MythBusters », illustrent plutôt bien ce qu’il se passe lorsque l’on inhale de l’hexafluorure de soufre (nous vous rappelons que l’inhalation de ces gaz peut être dangereuse). Jugez plutôt :

  Le gadget (inutile ?) de la semaine : Wiki Weapon, le « do it yourself » de l’arme à feu 

La législation sur le port d’armes à feu aux Etats-Unis est l’une des plus permissives au monde. La succession de drames (le dernier en date a fait 27 morts – dont 20 enfants – dans une école de la petite ville de Newton, dans le Connecticut, le 14 décembre) est là pour faire office de piqûre de rappel, une piqûre de rappel pourtant bien inutile. Pour conclure cette trente-sixième Revue du Web, voici le gadget (inutile ?) de la semaine : un fusil d’assaut imprimé en 3D, issu du projet Wiki Weapon, chantre absurde et effrayant du « do it yourself » appliqué aux armes à feu.

Cody Wilson, étudiant en droit à l’université du Texas et à l’origine du projet, travaille à la mise au point d’un modèle open-source de fusil d’assaut dont chacune des pièces pourrait être imprimée à l’aide d’une imprimante 3D. La matière première de ces machines est le plus souvent un polymère thermoplastique relativement rigide répondant au doux nom d’acrylonitrile butadiène styrène, plus connu sous l’acronyme ABS, très utilisé par les industriels (il fait toujours les beaux jours du fabricant de jouets danois Lego).

Dans la vidéo qui suit, l’étudiant américain teste en plein air un fusil d’assaut de type AR-15 (équivalent du M-16 utilisé par l’armée américaine) dont seules la partie inférieure et la détente de l’arme sont sorties d’une imprimante 3D. Le reste du fusil d’assaut est composé de pièces standards que l’on peut se procurer séparément et sans licence dans certains Etats, contrairement à la partie imprimée. Le fusil aura tenu le temps de tirer six coups, avant que la pièce ne se brise, sans danger pour l’apprenti tireur car les tensions se trouvent en partie circonscrites aux niveaux du canon et de la culasse.

Une des raisons de la fragilité relative des pièces imprimées est que l’impression se fait couche par couche. Une pièce moulée d’un bloc dans le même matériau serait autrement plus résistante aux tensions. Gageons que l’on puisse souffler encore un peu.

Bonus : la toute première photo de la double hélice de l’ADN

En bonus de cette trente-sixième Revue du Web, la toute première photo d’un élément manipulé quotidiennement par de nombreux scientifiques, mais que l’on n’était encore jamais parvenu à photographier… L’équipe du Département des Nanostructures de Gênes, menée par le professeur Enzo di Fabrizio, a en effet réalisé le premier cliché de la structure en double hélice de l’Acide Désoxyribonucléique, depuis sa découverte par James Watson, Francis Crick et Rosalind Elsie Franklin il y a près de 60 ans.

La technique mise au point par l’équipe universitaire italienne est simple et complètement novatrice : après avoir isolé des fils d’ADN dans une solution diluée, il suffit alors de « les sécher et de les étirer sur un lit de colonnes nanoscopiques en silicone » provoquant une évaporation éclair de la solution, pour enfin observer les fils par le biais d’un microscope électronique. La technique en est encore à ses balbutiements, et nécessiterait quelques améliorations : les électrons provenant du microscope électronique cassent les molécules d’ADN, ne permettant pas l’observation d’un fil entier, mais seulement de fragments d’ADN. Voici la photo publiée dans la revue américaine Nano Letters, qui publie également leurs travaux :

Faire des déchets ménagers une source d’énergie renouvelable

Laisser un commentaire

Faire des déchets ménagers une source d’énergie renouvelable

Le projet Bioréacteur, réalisé dans le cadre du programme de recherche sur les écotechnologies et le développement durable financé par l’Agence Nationale de la Recherche, porte sur l’optimisation de la biodégradation des déchets ménagers dans les CSD (Centre de Stockage de Déchets) afin d’augmenter la production d’un gaz riche en méthane, appelé biogaz. Ce dernier peut être valorisé sous forme d’électricité ou de chaleur.

L’équipe de chercheurs spécialisée sur les CSD, et l’équipe Métrologie–Instrumentation de l’unité HBAN (Hydro-systèmes et Bioprocédés ANtony) du Cemagref ont mis au point des expériences en pilote de démonstration au laboratoire pour sélectionner les meilleurs effluents liquides à injecter dans les déchets afin de favoriser le processus de biodégradation, appelé méthanogenèse, permettant la production de biogaz.

Six pilotes instrumentés

L’ensemble est constitué de six pilotes de mesures d’une trentaine de litres et techniquement identiques. Ils sont remplis de la même quantité de déchets ménagers et sont équipés d’un dispositif permettant la recirculation d’effluents connus, soit des lixiviats de CSD ou de plate-forme de compostage de déchets verts, soit de la boue de station d’épuration.

Chaque pilote est équipé d’une sonde combinée pour mesurer la température interne, le potentiel d’hydrogène (pH), le potentiel d’oxydo-réduction (Redox), ainsi que d’un capteur de pression numérique mesurant la production de biogaz.

Les six pilotes sont placés dans une salle thermostatée à 35°C, de dimensions : 4mx3mx3m et  située dans un bâtiment séparé du poste de pilotage LabVIEW.

Actionner les électrovannes et mesurer les paramètres

Les sondes combinées ont leur électronique associée, fournissant des signaux analogiques 0-20 mA. Les manomètres de pression nous fournissent un signal 4-20 mA.

Chaque pilote est équipé d’une électrovanne (commandée manuellement ou par logiciel) afin de prélever le biogaz pour analyses.

Pour des questions de sécurité, l’ensemble de la chaîne d’acquisition est situé à l’extérieur de la salle thermostatée. Pour cela, nous avons fait appel au système modulaire NI CompactDAQ, en utilisant un châssis NI cDAQ-9172 équipé de :

  • 4 modules NI 9203 de 8 entrées analogiques 0-20 mA ; 6 entrées par modules sont utilisées et chaque module gère un type de paramètre (1 module pour les températures, 1 pour le pH…) ;
  • 1 module spécifique NI 9217 pour sonde PT100 pour le suivi de la température ambiante de la salle thermostatée ;
  • 1 module NI 9421 pour les interrupteurs de commandes manuelles des électrovannes ;
  • 1 module NI 9472 pour actionner les électrovannes.

Le châssis est connecté à l’ordinateur par la liaison USB.

Le logiciel, développé avec LabVIEW, est composé de plusieurs onglets :

  • L’onglet principal indique l’ensemble des valeurs de mesures et affiche les alarmes des paramètres hors tolérances. Ces paramètres sont prédéfinis dans l’onglet n°2 ;
  • Les 4 onglets suivants sont les représentations graphiques, dans le temps, de l’évolution des paramètres températures, pH, Rédox et pressions.

Le logiciel enregistre tous les paramètres à un pas de temps prédéfini. Les changements d’états des électrovannes sont enregistrés en temps réel dans le fichier (n° d’électrovanne, ouverture, fermeture). Le fichier mensuel, ainsi constitué, est horodaté et exploité par la suite à l’aide d’un tableur.

Du fait de l’éloignement du bâtiment des bureaux des chercheurs, et pour leur confort, le système est connecté au réseau interne pour permettre l’accès à distance à la face-avant et à toutes ses commandes.
Des données significatives

Le suivi automatique des pilotes et leur contrôle à distance développés sous LabVIEW permettent de collecter une quantité de données très importante. Ces données montrent clairement que la nature de l’effluent recirculé a un impact important sur la mise en place de la méthanogenèse dans les massifs de déchets, et qu’il est possible d’augmenter la production de biogaz à moindre coût.

Par Bernard Loiseau, IRSTEA
Source : sine.ni.com

ULCOS, un procédé de captage-stockage de CO2

Laisser un commentaire

Le site de Florange y voyait un espoir de survie. ULCOS, dont ArcelorMittal est un partenaire clé, était la preuve des investissements à long terme du sidérurgiste. Malheureusement pour les Lorrains, Mittal vient d’annoncer que Florange n’accueillerait pas le démonstrateur de captage-stockage. Adieu « nouvelle jeunesse et compétitivité » comme le prédisait en 2009 Jean-Pierre Birat, métallurgiste d’ArcelorMittal et animateur du projet ULCOS.

ULCOS (Ultra-Low Carbon dioxide Steelmaking), est un projet porté par 48 entreprises et organisations européennes avec pour objectif affiché la réduction de 50% des émissions en CO2. ULCOS 1 est l’étape de démonstration, et ULCOS 2 devra servir à analyser les technologies étudiées lors de la première phase pour en quantifier l’impact et l’efficacité en milieu industriel. Ces tests devraient durer jusqu’en 2015 et les résultats appliqués sur les sites de production d’ici 15 à 20 ans.

En pratique, la technologie de captage et stockage de carbone (CSC) prévue consiste à récupérer le CO2 émis par les hauts fourneaux, à le transporter par pipeline sous terre, jusqu’à 1500 m de profondeur, puis à le confiner dans des zones géologique sûres. Au-delà des avantages écologiques à limiter l’émission des gaz à effet de serre,  les sidérurgistes pourraient ainsi économiser sur le coût des quotas imposés aux industriels. Une économie censée doper la compétitivité des sites ayant recours à cette technologie. Mais cet argument ne pèse pas lourd aujourd’hui car le coût des investissements est telle qu’il est finalement moins cher pour les industriels de ne pas limiter leurs émissions de CO2 et de payer les dépassements de quotas. Avec la tonne de carbone à 8 euros sur le marché européen, cela n’incite pas les sidérurgistes à faire des efforts, contrairement à d’autres pays comme la Norvège où la tonne est à 55 euros. Beaucoup plus dissuasif !

Alors où en est ULCOS ? Pour l’instant, il manque des financements européens pour continuer ce projet. De plus, les nombreux changements de majorité dans différents pays européens, la crise économique poussant à resserrer les budgets, menacent le programme. La commission européenne doit faire un point le 20 décembre.

A ce jour, seuls huit démonstrateurs  sont opérationnels parmi les 75 en cours de développement, aux Etats-unis, en Norvège, au Canada et en Algérie, permettant de stocker 23 millions de tonnes de CO2 chaque année.

Par Audrey Loubens, journaliste scientifique

Windows 8 enterre le BIOS

Laisser un commentaire

Exit Windows 7, le nouveau système d’exploitation  Windows 8 a pris place dans tous les PC du monde. Petite révolution, Windows pourra être utilisé sur smartphones et tablettes via une version dédiée Windows RT, sa nouvelle interface Modern UI ayant d’ailleurs été pensée pour les écrans tactiles. Microsoft espère ainsi s’imposer sur le marché très convoité des terminaux mobiles. Autre nouveauté, Microsoft propose avec son système d’exploitation le Windows store, une boutique applicative. Le concept de l’AppStore ou GooglePlay n’est pas loin… Parmi les optimisations qui facilitent l’utilisation quotidienne, on retrouve une très grande rapidité, notamment au démarrage, ce qui est toujours appréciable. En revanche, fini le menu Démarrer ! Une habitude à changer, il faut dorénavant se servir de la touche Windows puis taper le nom du logiciel à lancer. Mais les plus nostalgiques regretteront le BIOS, présent sur nos PC depuis 1970 ! Le BIOS est devenu obsolète puisque ne fonctionnant pas avec les disques durs de plus de 2 téraoctets. Il n’en faut pas plus pour sceller son destin et le remiser au rang d’antiquité.

Place donc au nouveau BIOS, baptisé UEFI. Parmi les nouvelles fonctionnalités d’UEFI, de bonnes performances en termes de sécurité, plus particulièrement contre les virus de type rootkits qui passent souvent au travers des anti-virus classiques. En revanche, un PC certifié Windows 8 ne pourra pas démarrer autrement qu’avec la version d’origine, empêchant de facto l’utilisation d’autres systèmes d’exploitation. Un Secure Boot pas vraiment du goût de tout le monde, et encore moins des adeptes de Linux. Néanmoins, la fondation Linux a développé un pré-programme permettant le lancement de n’importe quel système d’exploitation, mais il est évident que le Secure boot est un frein à l’utilisation de logiciels libres. Une situation de monopole décidément toujours contestable.

Par Audrey Loubens

La révolution des robots : LabVIEW répond aux besoins d’un marché émergent

Laisser un commentaire

Les robots servent à passer l’aspirateur dans nos maisons, à assembler des voitures hybrides, à effectuer de façon autonome des missions de reconnaissance militaire. Ils servent aussi bien au gouvernement, qu’à la défense, au médical, à l’agriculture, à l’exploitation minière, à l’espace ainsi qu’à de nombreuses autres industries en effectuant des tâches réputées laborieuses, sales ou dangereuses pour l’Homme.

Malgré toutes ces promesses, les experts industriels sous-entendent que cette émergence n’en n’est qu’à ses prémices et que l’industrie de la robotique sera l’un des secteurs les plus évolutifs des dix prochaines années. Dans son article paru dans Scientific American, intitulé « A Robot in Every Home » (Un robot dans chaque foyer), Bill Gates déclare que l’industrie robotique est en train d’évoluer de la même façon que l’industrie des ordinateurs il y a 30 ans de cela. Avec des technologies novatrices comme le traitement multicœur et les FPGA (Field-Programmable Gate Arrays), les fabricants de robots ont accès à un processeur plus petit, plus rapide et moins coûteux. Ils peuvent aussi choisir parmi toute une variété de capteurs « sur étagère », des capteurs MEMS (micro-système électromécanique) à infra-rouge économiques aux télémètres laser très complexes, ou aux LIDARS, qui reproduisent des modèles 3D complexes d’un environnement ambiant.

Alors, pourquoi l’industrie robotique n’a-t-elle pas encore atteint son apogée ? « Les fonctionnalités matérielles sont presque abouties : il ne reste plus qu’à peaufiner le caractère logiciel », souligne Gates dans son article.

Les roboticiens en font plus avec LabVIEW

Bon nombre de concepteurs de robots, comme monsieur Barrett, ont trouvé une réponse à leur appel de détresse dans LabVIEW ; ses fonctionnalités fondamentales intégrées en font une plate-forme de programmation tout à fait idéale pour la robotique.

Par exemple, au moment d’agrémenter le secteur de l’exploration spatiale avec des solutions robotiques, Alliance Spacesystems doit d’abord rapidement prototyper et tester les concepts pour prouver leur faisabilité aux clients comme la NASA. Alliance Spacesystems a trouvé un avantage stratégique via la plate-forme de conception graphique de systèmes NI et cela fait plus de dix ans qu’ils utilisent LabVIEW pour le développement robotique rapide. « Ce qui pouvait prendre des années à prototyper prend désormais quelques mois seulement avec LabVIEW », précise Sean Dougherty, conseiller technique en mécatronique. « NI offre la combinaison d’outils de conception graphique de systèmes simples d’emploi et intuitifs, qui continuent à offrir la puissance et la souplesse nécessaires pour faire les choses indispensables avec un système embarqué complexe. »

Dr. Thomas Bewley, professeur au Laboratoire de robotique coordonnée à l’Université de Californie, San Diego, a utilisé LabVIEW pour créer des conceptions robotiques innovantes comme Switchblade, petit robot mobile à chenilles qui manipule une grosse masse à son extrémité pour se hisser et s’équilibrer sur un point. Switchblade peut effectuer des manœuvres tout à fait particulières, comme monter des marches, lors de missions de recherche et de sauvetage. Il a été complètement conçu et validé en moins d’un mois en utilisant le Module LabVIEW Control Design and Simulation. Lorsque s’il s’est agi de créer un prototype physique, l’intégration transparente entre LabVIEW et les cibles de traitement embarqué, comme NI Single-Board RIO, a donné à Bewley la capacité de porter son code de rétro-action à boucle fermée sur son matériel embarqué en quelques minutes seulement. Le processeur PowerPC 400 MHz embarqué, combiné au FPGA à 2 millions de portes, a laissé beaucoup de puissance processeur pour le traitement vidéo et pour d’autres tâches nécessaires aux missions de recherche et de sauvetage.

Les ingénieurs de TORC Technologies ont utilisé LabVIEW pour gagner un train d’avance au moment de créer le véhicule sans pilote le plus rapide au monde, qui comptabilise des vitesses à 102 mph. Michael Fleming, PDG de TORC Technologies, dit « Nous voyons des sociétés de robotique sophistiquée passer trop de temps à réinventer la communication entre capteurs, les unités de puissance, et les détails en termes de puissance au lieu de se concentrer sur les problèmes de perception, de planification et de contrôle de haut niveau.” Le réseau NI de centaines de capteurs, d’actionneurs et de drivers d’instruments a évité à TORC Technologies de créer des stratégies « faites maison » pour une solution autonome de commandes électriques de conduite automobile pour un véhicule Ford Escape Hybrid. En outre, étant donné que LabVIEW est une plate-forme de conception ouverte, qui peut lancer des scripts de fichiers.m sur des cibles temps réel et porter du code C ANSI sur des FPGA en utilisant l’interface ouverte C, TORC Technologies a créé une solution de traitement distribué hétérogène, qui utilisait un système NI CompactRIO pour gérer la fusion des capteurs et le contrôle des commandes électriques de conduite automobile ainsi que deux serveurs à quatre cœurs fonctionnant sous les systèmes d’exploitation Linux et Windows afin d’effectuer des algorithmes de perception, de planification et d’action.

L’apogée de l’industrie robotique aura lieu lorsque les roboticiens auront trouvé leur solution de programmation logicielle. Barrett, Dougherty, Bewley et Fleming sont autant d’exemples d’ingénieurs en mécanique, d’ingénieurs électriques, d’experts en contrôles et d’informaticiens qui sont devenus des roboticiens accomplis capables de rapidement prototyper et construire des conceptions de robots sophistiqués en utilisant LabVIEW.

Par Emilie Kopp, ingénieure marketing spécialisée en robotique chez National Instruments.

Source : zone.ni.com/devzone/cda/pub/p/id/1053

Le graphène peut bel et bien s’utiliser comme semi-conducteur

Laisser un commentaire

Le graphène passionne les chercheurs : une mobilité électronique exceptionnelle, une forte conductivité thermique, une stabilité chimique et la possibilité de contrôler sa conductance via un simple champ électrique en font un matériau très prometteur. Mais pour utiliser toute l’étendue de ses pouvoirs, le graphène devait se présenter sous une forme semi-conductrice. Une équipe franco-américaine incluant des scientifiques du Georgia Institute of Technology (USA), du CNRS, du synchrotron SOLEIL, de l’Institut Jean Lamour (CNRS/Université de Lorraine, Nancy) et de l’Institut Néel (Grenoble) vient d’y parvenir.

Ils ont réussi à mettre au point une technique de production de nano-bandes de graphène semi-conductrices grâce au contrôle de la géométrie du substrat sur lequel a lieu la croissance du graphène. Cette maîtrise est rendue possible en gravant des nano-sillons sur une surface en carbure de silicium (SiC). Sur ce substrat, le graphène croît sous la forme d’un ruban dont le bord, lié à du graphène métallique, est semi-conducteur. Cette technique présente deux avantages majeurs : travailler à température ambiante,  et obtenir une bande de graphène semi-conductrice cinq fois plus fine que le record détenu par IBM en lithographie ! De plus, un frein à l’utilisation massive du graphène en micro-électronique est son coût de fabrication. Or, l’équipe franco-américaine est parvenue à produire des dizaines de milliers de ces rubans aux bords semi-conducteurs, ce qui rend envisageable leur production à l’échelle industrielle.

Par Audrey Loubens, journaliste scientifique

News Informatique : décembre 2012

Laisser un commentaire

Evo-Mouse : une souris adaptée aux mal-voyants

Deux étudiants ingénieurs (du Manipal Centre for Information Science, filière systèmes intégrés) ont gagné le troisième prix du « STM32 Open World Application Design Contest » organisé par Raisonance-ST France pour la conception de la souris Evo, première souris d’ordinateur destinée aux mal-voyants. Ce concours de design a réuni des inventeurs du monde entier et a été organisé en partenariat avec Concourse Autonomie, ST Ericsson et d’autres grands groupes internationaux.

« La Souris Evo » est un système incorporé, développé par les frères Navin et Nitin Bhaskar qui fonctionne comme une réelle interface entre une personne malvoyante et l’ordinateur. Quatre boutons permettent d’accéder à des fonctions multiples et configurables. Un clic sur l’un d’eux et la fonction assignée active, par exemple, l’ouverture du traitement de texte. Toutes ces actions peuvent être complétées avec les messages oraux. De plus, il peut aussi être utilisé pour lire à haute voix les flux RSS. « La Souris Evo » est compatible avec les deux systèmes d’exploitation Windows et Linux. Les deux ingénieurs avaient, également, reçu un prix d’excellence au concours international du « Circuit Cellar magazine » sponsorisé par NXP Semiconductor.

Source : bulletins-electroniques.com

Les salaires de la Cybersecurité

L’annonce par le Washington Post de la directive secrète numéro 20 du Président Obama autorisant le Département de la Défense à réagir plus vigoureusement face aux cyber-menaces est l’occasion de revenir sur les emplois liés à la cybersécurité.

Alimenter les entreprises et les administrations par les formations en STEM

Les nouvelles formations en cybersécurité reconnaissent de plus en plus les aspects transversaux de la sécurité et s’ouvrent aux sciences humaines et sociales pour ce qui concerne les aspects humains. Il reste toutefois préférable d’envisager un solide socle de formation en Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM) pour la plupart des postes en cybersécurité. Les jeunes qui envisagent un cursus brillant en STEM doivent cependant faire le choix de la formation mathématique approfondie dès l’âge de 13-14 ans alors que leur emploi ne se profilera que 8 à 14 ans plus tard selon qu’ils attaqueront le marché du travail avec un BSc ou qu’ils poursuivront leurs études jusqu’à la thèse.

Un rapport de 139 pages récemment publié par le National Academy of Sciences montre des formations en STEM relativement bien fournies même si on observe un vieillissement de la population active par exemple au Département de la Défense. Ce même Département estime toutefois qu’il aura des difficultés à pourvoir tous les postes prévus en cybersécurité. Actuellement, la moitié de ses employés civils en informatique ont un bachelor (32%) ou un PhD (16%). Le rapport montre un décrochage en 2004 du nombre de Bachelor délivrés en informatique chaque année pour atteindre un peu moins de 40.000 en 2008 avec un salaire annuel moyen relativement stable autour de 70.000 dollars pour un programmeur.

Selon le même rapport, la période 2010-2020 devrait voir le nombre d’emplois dans le domaine des mathématiques et de l’informatique croître de 22% alors que 19% des personnes employées partiront à la retraite pendant la même période. Le nombre total de recrutements attendus est estimé à 1.437.000. Concernant l’informatique, le rapport indique un salaire annuel moyen de 103.150 dollars pour un chercheur, de 101.600 dollars pour un ingénieur, de 97.960 dollars pour un développeur et de 78.190 dollars pour un formateur.

Hausse des salaires dans la cybersécurité et bonus significatifs à l’expérience

Les chiffres précédents montrent un marché propice aux revalorisations salariales. Les salaires d’embauche en cybersécurité dans l’administration (principalement DHS et FBI) évoluent entre 60.000 dollars et 115.000 dollars selon l’expérience. Un article plus ancien concernant la région de Washington indique une hausse de 10,1% des salaires dans le domaine de la cybersécurité alors que la moyenne toutes activités confondues a été de seulement 2,1%. Les augmentations vont de 43% pour les plus haut salaires (150.300 dollars pour un analyste de niveau V) à 3% à l’autre bout du spectre (66.800 dollars pour un analyste de niveau I). L’article note aussi qu’à postes équivalents, les entreprises ont tendance à rétribuer généreusement l’ancienneté afin de conserver leurs employés.

Ce besoin de personnel avec une qualification scientifique élevée et une expérience de terrain en cybersécurité correspond à une tendance durable car l’agenda technique est chargé même en dehors de la possibilité d’événements terroristes ou belliqueux. Il faudra probablement compter sur des scientifiques aguerris pour appréhender pleinement les tenants et les aboutissants des nouvelles règles d’engagement en matière de cyber-défense et de la révision 4 de la norme 800-53 en préparation au NIST, pour comprendre pleinement les leçons du livre de Sample et Swetnam, ou enfin se positionner vis-à-vis de l’initiative NSTIC.

Source : bulletins-electroniques.com

Les mathématiques déchiffrent les réseaux sociaux

Prouver, à travers l’observation de millions d’individus, que le profil psychologique d’une personne influence son comportement et la structure de son réseau social… Pas facile ! C’est pourtant ce qu’a accompli une équipe interdisciplinaire de chercheurs issus des universités de Namur, Cambridge et Lyon.

Les chercheurs en psychologie tentent depuis longtemps de déterminer, par des expériences et des observations, comment la psychologie d’une personne influence son comportement et sa sociabilité. Cet objectif s’est longtemps heurté à des contraintes matérielles, les études se limitant souvent à de petits échantillons souvent peu représentatifs. « Les réseaux sociaux virtuels se sont dès lors présentés comme une aubaine. Cependant, jusqu’ici, les études qui les utilisent prenaient peu en compte la dimension personnelle : le réseau est formalisé et chacun de ses membres est un noeud du réseau comme un autre, interchangeable. L’objectif était donc de faire une expérience permettant de relier les deux aspects du problème: le quantitatif et le qualitatif », explique Renaud Lambiotte, professeur au Département de mathématique et membre du centre de recherche naXys.

L’apport des systèmes complexes

La recherche tire avantage de données récoltées par une équipe de psychologues de l’Université de Cambridge, qui propose depuis plusieurs années des tests psychologiques via Facebook. Au début du questionnaire, les personnes sont invitées à autoriser, si elles le souhaitent, l’utilisation de leurs données à des fins scientifiques. 40 à 45% des participants ayant répondu favorablement, l’échantillon comporte plusieurs millions d’individus offrant des informations sur leur profil psychologique et leur comportement social.

« Avec les réseaux sociaux, les sciences sociales et psychologiques ont donc trouvé leur terrain d’expérience ! Cela me paraît important de se confronter avec l’expérience pour essayer d’y trouver des règles sous-jacentes. Pour analyser ces grands ensembles de données complexes, nos algorithmes sont bien utiles » explique Renaud Lambiotte.

Ces algorithmes, qui relèvent d’un travail à la croisée de la théorie des graphes, des systèmes dynamiques et de la statistique, favorisent en effet l’analyse et la visualisation de grandes quantités de données. Pour cette nouvelle recherche, une méthode a été mise au point, en collaboration avec des informaticiens de l’Université de Lyon, pour synthétiser de manière automatique la structure du réseau des utilisateurs de Facebook, en identifiant les différents cercles (d’amis, de collègues, etc.) auxquels ils appartiennent. Les chercheurs ont dès lors pu étudier si cette structure communautaire présente des spécificités s’expliquant par le profil psychologique de la personne.

Se fondre dans la masse ou faciliter le contact

L’étude montre qu’une personne extravertie a, en moyenne, plus d’amis qu’une personne introvertie, comme on peut s’y attendre. Mais elle démontre surtout, et c’est inédit, que le niveau d’extraversion d’une personne, tel que mesuré à partir du questionnaire en ligne, est corrélé avec la manière dont son entourage est organisé. Un introverti a tendance à s’insérer dans un grand groupe et à se fondre dans la masse. Un extraverti par contre n’hésite pas à intégrer une multitude de petits groupes et à servir de contact entre ces personnes qui ne se connaissent pas.

Cambridge également pour les étudiants

La collaboration du professeur Lambiotte avec l’Université de Cambridge concerne également ses étudiants. Ainsi, dans le cadre de leur travail de fin d’études 2011-2012, les étudiants de master en sciences mathématiques à finalité spécialisée (entreprise) ont travaillé, à partir de données semblables, et développé un algorithme de recommandation. Ils ont dès lors créé un site où l’on peut, en fournissant ses données Facebook, avoir des conseils pour les cadeaux à acheter à ses amis.

Source : bulletins-electroniques.com